学习目标：

学习java的网络编程

学习内容：

1、 网络编程概念
2、 TCP
3、 UDP

学习时间：

2021年 6月27日

2021年6月28日

学习产出：

1、 技术笔记 1 遍
2、CSDN 技术博客 1 篇
 

网络编程概述

计算机网络：

把分布在不同地理区域的具有独立功能的计算机，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统。

网络编程的目的：

直接或间接地通过网络协议与其他计算机进行通讯。

网络的模型：

如何实现网络中的主机互相通信：

通信双方地址；

一定的规则。

通讯要素

IP地址

IP地址：InetAddress

唯一的标识Internet上的计算机

端口号

端口号标识正在计算机上运行的程序（程序）

不同的进程有不同的端口号

被规定为一个16位的整数0~65535

端口分类：

公认端口：0-102，被预先定义的服务通信占用（如：HTTP占用端口80，

FTP占用端口21，Telnet占用端口23）

注册端口：1024-49151，分配给用户进程或应用程序。（如：Tomcat占用端

口8080，MySQL占用端口3306，Oracle占用端口1521等）。

动态/私有端口：49152-65535

端口号与IP地址的组合得出一个网络套接字。

InetAddress类

Internet上的主机有两种方式表示地址：

域名(hostName)：www.baidu.com

IP 地址(hostAddress)：220.181.111.37

域名解析：当连接网络时输入一个主机的域名后，域名服务器（DNS）负责将域名转化成IP地址，这样才能和主机建立连接。

方法：

InetAddress.getByName("www.baidu.com");

getHostAddress();

getHostName();

通讯要素：网络通信协议

网络通信协议：

计算机网络中实现通信必须有一些约定，即通信协议，对速率、传输代

码、代码结构、 传输控制步骤、出错控制等制定标准。

通信协议的分层思想：

由于结点之间练习复杂，在指定协议时将复杂成分分解成一些简单的成分，再将他们复合起来。最常用的复合方式是层次方式，同层间可以通信、上一层可以调用下一层，而与再下一层不发生关系。各层互不影响，利于系统的开发和扩展。

传输控制协议：TCP

使用TCP前建TCP连接，形成数据传输通道

传输前，采用三次握手，所以是可靠的

TCP协议进行通信的两个应用进程：客户端、服务端

连接中可以进行大数据量的传输

传输完毕，需释放建立的连接、效率低

在断开时要进行四次挥手

用户数据报协议：UDP

将数据、源、目的封装成数据包，不需要建立连接

每个数据报的大小限制在64k内

因无需连接，故是不可靠的

发送数据结束时无需释放资源，速度快

TCP和UDP的区别

TCP:是安全的，使用前需要建立连接，传输完释放连接；传输开始前需要三次握手，传输结束后进行四次挥手。TCP进行通信的两个进程：服务器，客户端。

UDP：是不安全的，因为不需要建立连接，但是他的速度相比较于TCP传送速率比较快。

套接字：Socket

通信的两端都要有Socket，是两台机器间通信的端点

网络通信其实就是Socket间的通信。

Socket允许程序把网络连接当成一个流，数据在两个Socket间通过IO传 输。

一般主动发起通信的应用程序属于客户端，等待通信请求的为服务端

服务器：

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
​
public class Server {
​
    //启动服务端程序
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建服务器
        ServerSocket  serverSocket = new ServerSocket(9966);
        System.out.println("服务器启动成功,等待客户端连接");
        //监听有没有客户端连接到服务器,连接到后并返回客户端socket对象,如果一直没有客户端连接,一直阻塞等待
              Socket socket =  serverSocket.accept();
              System.out.println("客户端连接成功");
​
       //4.在服务器端接收客户端消息
         InputStream in  =  socket.getInputStream();
         byte[] b = new byte[100];
         int length = in.read(b);//读取客户端发送内容到数组中,返回实际装入的长度
         String msg = new String(b,0,length,"utf-8");
         System.out.println(msg);
​
    }
}

客户端：

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
​
public class Client {
​
    //启动客户端
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //2.创建客户端
        //创建客户端Socket ,创建时三次握手,检测网络是否畅通,不畅通报错
        Socket socket  = new Socket("192.168.31.133", 9966);
​
        //3.客户端向服务器发消息
        //获得输出流对象,并向服务器端发送数据
        OutputStream out = socket.getOutputStream();
        //Scanner next()
        out.write("你好服务器".getBytes("utf-8"));//在网络中以流的形式发送数据到服务器
​
    }
}

这里使用DataOutputStream，传输更便捷

服务器：

public class ServeDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //建立客户端
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9966);
        System.out.println("客户端建立成功，等待连接");
        while (true){
            Socket socket = serverSocket.accept();//等待客户端连接
            System.out.println("客户端连接成功");
            OutputStream out = socket.getOutputStream();
            //使用处理流
            DataOutputStream dout = new DataOutputStream(out);
            InputStream in = socket.getInputStream();
            DataInputStream din = new DataInputStream(in);
            Scanner s = new Scanner(System.in);
            while (true){
                String accmsg = din.readUTF();
                System.out.println("服务器收到客户端消息："+accmsg);
                System.out.println("请输入你要向客户端发送的消息");
                String msg = s.next();
                dout.writeUTF(msg);
​
            }
        }
    }
}
​

客户端：

public class CilentDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket("192.168.31.34",9966);//创建客户端
        OutputStream out = socket.getOutputStream();
        DataOutputStream dout = new DataOutputStream(out);
        InputStream in = socket.getInputStream();
        DataInputStream din = new DataInputStream(in);
        Scanner s = new Scanner(System.in);
        while (true){
            System.out.println("请输入你要向服务器发送的话");
            String msg = s.next();
            dout.writeUTF(msg);
            String getmsg = din.readUTF();
            System.out.println("客户端收到服务器消息："+getmsg);
        }
    }
}

UDP网络通信

类 DatagramSocket 和 DatagramPacket 实现了基于 UDP 协议网络程序

UDP数据报通过数据报套接字 DatagramSocket 发送和接收，系统不保证UDP数据报一定能够安全送到目的地，也不能确定什么时候可以抵达。

DatagramPacket 对象封装了UDP数据报，在数据报中包含了发送端的IP地址

和端口号以及接收端的IP地址和端口号。

UDP协议中每个数据报都给出了完整的地址信息，因此无须建立发送方和接收方

的连接。

接收端：

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;
​
public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //建立接收端
        DatagramSocket s = new DatagramSocket(9966);
        byte []b = new byte[100];//建立字节数组接受数据
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(b,b.length);
        s.receive(dp);//接收消息
        //将消息转成字符串         字节码数组，从0位置开始，到长度位置，字节码协议
        String msg = new String(b,0,dp.getLength(),"utf-8");
        System.out.println(msg);
    }
}