java复习笔记--网络编程

缺乏、安全感 2021-05-16 20:37 471阅读 0赞

学了java这么久了，还是老是忘记，所以这次又重新整理一遍笔记，希望对大家也有帮助

### 网络编程 ###

*   *  网络编程三要素
     *   *  IP地址
         *   *  ip地址的分类
         *  端口
         *   *  端口号
             *   *  知名端口号
             *  动态端口号
         *  协议
     *  InetAddress类
     *  UDP协议
     *   *  UDP通信程序
         *   *  构造方法
             *  相关方法
             *  发送数据的步骤
             *  udp发送数据
             *  udp接收数据
         *  TCP通信程序
         *   *  Java中的TCP通信
             *  构造方法
             *  相关方法
             *  TCP发送数据
             *  TCP接收数据
             *  tcp上传文件

在网络通信协议下，实现网络互连的不同计算机上运行的程序间可以进行数据交换

## 网络编程三要素 ##

### IP地址 ###

IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异  
要想让网络中的计算机能够互相通信，必须为每台计算机指定一个标识号，通过这个标识号来指定要接收数  
据的计算机和识别发送的计算机，而IP地址就是这个标识号。也就是设备的标识

#### ip地址的分类 ####

每一个IP地址包括两部分：网络地址和主机地址。IP地址通常由点分十进制(例如：192.168.1.1)的方式来表示,IP地址要和子网掩码(用来区分网络位和主机位)配合使用。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0ODY2MTUz_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
注意事项：

每一个字节都为0的地址（“0.0.0.0”）对应于当前主机。
    IP地址中的每一个字节都为1的IP地址（“255．255．255．255”）
    是当前子网的广播地址。
    IP地址中凡是以“1111”开头的E类IP地址都保留用于将来和实验使用。
    IP地址中不能以十进制“127”作为开头，该类地址中数字127．0．0．1到
    127．255．255．255用于回路测试，如：127.0.0.1可以代表本机IP地址，
    用 http://127.0.0.1 就可以测试本机中配置的Web服务器网络ID的第一
    个8位组也不能全置为“0”，全“0”表示本地网络

DOS常用命令：  
ipconfig：查看本机IP地址  
ping IP地址：检查网络是否连通

特殊IP地址：  
127.0.0.1：是回送地址，可以代表本机地址，一般用来测试使用

### 端口 ###

#### 端口号 ####

端口是通过端口号来标记的，端口号只有整数，范围是从0到65535.端口号不是随意使用的，而是按照一定的规定进行分配

##### 知名端口号 #####

知名端口是众所周知的端口号，范围从0到1023,以理解为，一些常用的功能使用的号码是估计的，好比 电话号码110、10086、10010一样。一般情况下，如果一个程序需要使用知名端口的需要有root权限。

#### 动态端口号 ####

动态端口的范围是从1024到65535

之所以称为动态端口，是因为它一般不固定分配某种服务，而是动态分配。

动态分配是指当一个系统程序或应用程序程序需要网络通信时，它向主机申请一个端口，主机从可用的端口号中分配一个供它使用。

当这个程序关闭时，同时也就释放了所占用的端口号

常用端口：

mysql：3306  
sqlserver:1433  
oracle：1521  
tomcat：8080  
浏览器:80

### 协议 ###

通过计算机网络可以使多台计算机实现连接，位于同一个网络中的计算机在进行连接和通信时需要遵守一定  
的规则，这就好比在道路中行驶的汽车一定要遵守交通规则一样。在计算机网络中，这些连接和通信的规则  
被称为网络通信协议，它对数据的传输格式、传输速率、传输步骤等做了统一规定，通信双方必须同时遵守  
才能完成数据交换。常见的协议有UDP协议和TCP协议

## InetAddress类 ##

InetAddress：此类表示Internet协议（IP）地址  
相关方法

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>static InetAddress getByName(Stringhost)</td> 
   <td>确定主机名称的IP地址。主机名称可以是器名称，也可以是IP地址</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>String getHostName()</td> 
   <td>获取此IP地址的主机名</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>String getHostAddress()</td> 
   <td>返回文本显示中的IP地址字符串</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

import java.net.InetAddress;
    import java.net.UnknownHostException;
    
    public class l1 { 
        public static void main(String[] args) throws UnknownHostException { 
           InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.11.103");
            //public String getHostAddress()：返回文本显示中的IP地址字符串
             String hostAddress = address.getHostAddress(); //192.168.11.103
            //public String getHostName()：获取此IP地址的主机名
             String hostName = address.getHostName(); //DESKTOP-J91LIML
    
            System.out.println(hostAddress+" "+hostName);
        }
    }

## UDP协议 ##

用户数据报协议(User Datagram Protocol)  
UDP是无连接通信协议，即在数据传输时，数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。简单来说，当一台计算机向另外一台计算机发送数据时，发送端不会确认接收端是否存在，就会发出数据，同样接收端在收到数据时，也不会向发送端反馈是否收到数据。

由于使用UDP协议消耗资源小，通信效率高，所以通常都会用于音频、视频和普通数据的传输

例如视频会议通常采用UDP协议，因为这种情况即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。但是在使用UDP协议传送数据时，由于UDP的面向无连接性，不能保证数据的完整性，因此在传输重要数据时不建议使用UDP协议

### UDP通信程序 ###

Java中的UDP通信  
UDP协议是一种不可靠的网络协议，它在通信的两端各建立一个Socket对象，但是这两个Socket只是发送，接收数据的对象，因此对于基于UDP协议的通信双方而言，没有所谓的客户端和服务器的概念

Java提供了DatagramSocket类作为基于UDP协议的Socket

#### 构造方法 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>DatagramSocket()</td> 
   <td>创建数据报套接字并将其绑定到本机地址上的任何可用端口</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>DatagramSocket(int port)</td> 
   <td>构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上的指定端口</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>DatagramPacket(byte[] buf,int len,InetAddressadd,int port)</td> 
   <td>创建数据包,发送长度为le的数据包到指定主机的指定端口</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>DatagramPacket(byte[] buf, int len)</td> 
   <td>创建一个DatagramPacket用于接收长度为len的数据包</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 相关方法 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>void send(DatagramPacket p)</td> 
   <td>发送数据报包</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void close()</td> 
   <td>关闭数据报套接字</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void receive(DatagramPacket p)</td> 
   <td>从此套接字接受数据报包</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 发送数据的步骤 ####

创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)
    创建数据，并把数据打包
    调用DatagramSocket对象的方法发送数据
    关闭发送端

#### udp发送数据 ####

import java.io.IOException;
    import java.net.*;
    
    public class udp { 
        public static void main(String[] args) throws IOException { 
            // DatagramSocket() 构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上的任何可用端口
             DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
             byte[] bytes = "dyk666".getBytes();
            //创建数据，并把数据打包
            //DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
            //构造一个数据包，发送长度为 length的数据包到指定主机上的指定端口号。
    
            DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes,bytes.length, InetAddress.getByName("127.0.0.1"),10086);
    
            //调用DatagramSocket对象的方法发送数据
            ds.send(dp);
            //关闭发送端
            ds.close();
        }
    }

#### udp接收数据 ####

接收数据的步骤

创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)
    创建一个数据包，用于接收数据
    调用DatagramSocket对象的方法接收数据
    解析数据包，并把数据在控制台显示
    关闭接收端

解析数据包的方法

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>byte[] getData()</td> 
   <td>返回数据缓冲区</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int getLength()</td> 
   <td>返回要发送的数据的长度或接收的数据的长度</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

import java.io.IOException;
    import java.net.DatagramPacket;
    import java.net.DatagramSocket;
    
    public class udpr { 
        public static void main(String[] args) throws IOException { 
            //创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)
            DatagramSocket ds=new DatagramSocket(10086);
            while (true)
            { 
                //创建一个数据包，用于接收数据
    
                byte[] bys=new byte[1024];
                DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bys,bys.length);
                ds.receive(dp);
                System.out.println("接收到的数据是:"+new String(dp.getData(),0,dp.getLength()));
    
            }
    
        }
    }

### TCP通信程序 ###

TCP（Transmission Control Protocol）传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议

#### Java中的TCP通信 ####

Java对基于TCP协议的的网络提供了良好的封装，使用Socket对象来代表两端的通信端口，并通过  
Socket产生IO流来进行网络通信。  
Java为客户端提供了Socket类，为服务器端提供了ServerSocket类

#### 构造方法 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Socket(InetAddress address,int port)</td> 
   <td>创建流套接字并将其连接到指定IP指定端口号</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Socket(String host, int port)</td> 
   <td>创建流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>ServletSocket(int port)</td> 
   <td>创建绑定到指定端口的服务器套接字</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 相关方法 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>InputStream getInputStream()</td> 
   <td>返回此套接字的输入流</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>OutputStream getOutputStream()</td> 
   <td>返回此套接字的输出流</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Socket accept()</td> 
   <td>监听要连接到此的套接字并接受它</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### TCP发送数据 ####

import java.io.IOException;
    import java.io.OutputStream;
    import java.net.Socket;
    
    public class tcps { 
        public static void main(String[] args) throws IOException { 
            //创建客户端的Socket对象(Socket)
    
            Socket s=new Socket("127.0.0.1",10086);
            //获取输出流，写数据
           //OutputStream getOutputStream() 返回此套接字的输出流
             OutputStream outputStream = s.getOutputStream();
          byte[] bytes = "dyk666".getBytes();
            outputStream.write(bytes);
            s.close();
        }
    }

#### TCP接收数据 ####

import java.io.IOException;
    import java.io.InputStream;
    import java.net.ServerSocket;
    import java.net.Socket;
    
    public class tcpr { 
        public static void main(String[] args) throws IOException { 
            //创建服务器端的Socket对象(ServerSocket)
    //ServerSocket(int port) 创建绑定到指定端口的服务器套接字
            ServerSocket ss=new ServerSocket(10086);
            //Socket accept() 侦听要连接到此套接字并接受它
            Socket s = ss.accept();
            //获取输入流，读数据，并把数据显示在控制台
             InputStream is = s.getInputStream();
             byte[] bys=new byte[1024];
             int len;
             while((len=is.read(bys))!=-1){ 
                 String data=new String(bys,0,len);
                 System.out.println(data);
             }
             ss.close();
             s.close();
        }
    }

注意，在运行tcp程序时，一定要先运行服务器，后运行客户端，不然会报错误 java.net.ConnectException: Connection refused: connect

#### tcp上传文件 ####

客户端：数据来自于文本文件，接收服务器反馈  
服务器：接收到的数据写入文本文件，给出反馈

由于读数据的方法是阻塞式的，服务器读数据的时候如果读不到数据会出现一直等待的现象，而导致程序卡死在哪

所以socket提供了方法来作为结束的标记，当读到此标记时会自动结束

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>void shutdownInput()</td> 
   <td>将此套接字的输入流放置在“流的末尾”</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void shutdownOutput()</td> 
   <td>禁止用此套接字的输出流</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

客户端

import java.io.*;
    import java.net.Socket;
    
    public class tcps { 
        public static void main(String[] args) throws IOException { 
            //创建客户端的Socket对象(Socket)
    
            Socket s=new Socket("127.0.0.1",10086);
            //封装文本文件的数据
            BufferedReader br=new BufferedReader(new FileReader("D:\\iotest\\dyk3.txt"));
            //封装输出流写数据
            BufferedWriter bw=new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
           String line;
           while((line=br.readLine())!=null)
           { 
               bw.write(line);
               bw.newLine();
               bw.flush();
           }
    
            //public void shutdownOutput()
            s.shutdownOutput();
    
            //接收反馈
           BufferedReader bufferedReader=new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
                String data=bufferedReader.readLine();
            System.out.println("服务器说: "+data);
    
    
            bufferedReader.close();
            br.close();
           bw.close();
            s.close();
        }
    }

服务器

import java.io.*;
    import java.net.ServerSocket;
    import java.net.Socket;
    
    public class tcpr { 
        public static void main(String[] args) throws IOException { 
            //创建服务器端的Socket对象(ServerSocket)
    //ServerSocket(int port) 创建绑定到指定端口的服务器套接字
            ServerSocket ss=new ServerSocket(10086);
            //Socket accept() 侦听要连接到此套接字并接受它
            Socket s = ss.accept();
            //接收数据
    
            BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
            BufferedWriter bw=new BufferedWriter(new FileWriter("123.txt"));
            String line;
            while ((line=br.readLine())!=null)
            { 
                bw.write(line);
                bw.newLine();
                bw.flush();
            }
            BufferedWriter bufferedWriter=new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
            bufferedWriter.write("文件上传成功");
            bufferedWriter.newLine();
            bufferedWriter.flush();
    
            ss.close();
            bw.close();
    
        }
    }

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0ODY2MTUz_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20210516/077b15f8924c41f388c72e488d6c571d.png