网络编程

您的导航

网络编程
- 网络编程基础知识
- - 一、网络编程三要素
  - - IP地址
    - 端口
    - 协议
  - 二、IP地址与InetAddress类
  - - IP地址分类
    - InetAddress类
    - 三、端口（Port）与 InetSocketAddress
    - InetSocketAddress
  - 四、通信协议
  - - 传输层协议
    - TCP/IP协议族
    - TCP协议
    - UDP协议
- TCP
- - 一、TCP实现聊天
  - - 客户端
    - 服务端
  - 二、TCP实现文件上传
  - - 客户端
    - 服务端
- UDP
- - 一、UDP消息发送
  - - 发送端
    - 接收端
  - 二、UDP实现聊天
  - - 发送端
    - 接收端
  - 三、多线程UDP聊天程序
  - - 发送端
    - 接收端
    - 完成

网络编程基础知识

一、网络编程三要素

IP地址
端口
协议

通信：TCP、UDP协议。（传输层）

IP地址

是网络中设备的唯一标识
分为两大类
1. IPv4
2. IPv6

端口

是设备上应用程序的唯一标识。
端口号：用两个字节表示整数，它的取值范围是0~65535。其中，周知端口： 0~1023之间的端口用于一些知名的网络服务和应用。

注册端口： 普通的应用程序需要使用1024~49151的端口号。如果端口号被另外一个服务或应用所占用，会导致当前程序启动失败。

**动态端口：**49152~65535，之所以称为动态端口，是因为它一般不固定分配某种进程，而是动态分配。

协议

计算机网络中，连接和通信的规则被称为网络通信协议
传输层的两种协议：
1. UDP协议
2. TCP协议

二、IP地址与InetAddress类

IP地址可以唯一定位一台网络上的计算机

127.0.0.1表示的是本机localhost

IP地址分类

IPv4 / IPv6
- IPv4
  
  如 127.0.0.1 ，四个字节组成。每个字节 0~255，一共有42亿个IPv4地址，早已用尽。
- IPv6
  
  如 ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789，128位，由八个无符号整数组成，号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址。

InetAddress类

此类表示Internet协议（IP）地址。

通过一些静态方法可以返回一个InetAddress对象代表IP。

// 方法很多，不用记忆，查文档就可以。这个是最常用的
// 获得InetAddress对象
InetAddress ip = InetAddress.getByName("www.baidu.com"); // 虽然是填名字，但是也可以填ip地址比如"127.0.0.1"

三、端口（Port）与 InetSocketAddress

计算机与外界通讯交流的出口

有以下几个特点：

不同的进程有不同的端口号，用来区分软件，单个协议下，端口号不能冲突
TCP、UDP 端口号范围为0~65535
端口分类：
- 公有端口：0~1023
  - HTTP：80
  - HTTPS：443
  - FTP：21
  - SSH：22
  - Telent：23
- 程序注册端口：1024~49151，分配给用户或程序
  - Tomcat：8080
  - MySQL：3306
  - Oracle：1521
- 动态、私有端口：49152~65535

可以通过一些命令来查看端口占用情况：

cmd命令：

netstat -ano #查看所有端口
netstat -ano | findstr "14420"    #查看指定端口
tasklist | findstr "11420"    #查看指定端口的进程

InetSocketAddress

知道了IP地址，我们可以定位一台主机，

知道了端口号，我们可以定位一个进程，

现在知道了IP地址和端口号，我们可以定位某台计算机上的某个进程。

于是，之前InetAddress的代码就可以做一些改进

InetSocketAddress ip = new InetSocketAddress("www.baidu.com", 443);
//第一个参数可以填hostname 也可以填 InetAddress对象，第二个参数填端口号（int类型）。

四、通信协议

协议就是一些规则，通信协议就是关于通信的规则，如果要通信，那么就必须遵守这些规则

传输层协议

最重要的有TCP协议和UDP协议。

TCP/IP协议族

是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。TCP/IP协议不仅仅指的是TCP和IP两个协议，而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇，只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性，所以被称为TCP/IP协议。

TCP协议

传输控制协议

客户端和服务端要建立连接，“三次握手，四次挥手”，提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。可保证传输数据的安全，应用广泛，如上传文件，下载文件，浏览网页。
连接、发送数据都需要确认，且传输完毕后，还需要释放已建立的连接，通信效率较低。

UDP协议

用户数据报协议
客户端和服务端不建立连接，通信效率高，消耗资源小，通常用于音频、视频和普通数据的传输，每次数据包。

TCP

一、TCP实现聊天

因为是C/S架构，所以要有一个客户端和一个服务端。

客户端

public static void main(String[] args) {// 首先要有一个目标，向哪一个服务端发送消息InetSocketAddress severIP = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8888);// 有了目标主机后，就可以建立连接Socket socket = new Socket();socket.connect(serverIP);// 已经连接上了，就可以发送数据，利用IO流OutPutStream os = socket.getOutPutSteam();PrintStream ps = new PrintStream(os); // 发文字消息用打印流更方便Scanner in = new Scanner(System.in);while (true) {System.out.println("请输入消息:");ps.println(in.nextLine());ps.flush();}
}

服务端

public static void main(String[] args) {// 要能呗客户端所连接，端口号要一致ServerSocket server = new ServerSocket(8888);// 建立连接Socket socket = server.accept();// 建立好连接后，就可以接受数据了InputStream is = socket.getInPutStream();BufferedReader rd = new BufferedRead(new InputStreamReader(is)); // 字符缓冲流读文字消息更方便String s;while ((s = rd.readLine()) != null) {System.out.println(new Date + "\n" + s);}
}

二、TCP实现文件上传

文件上传依然是IO流传输数据

消息是一种数据，图片也是一种数据，万物都是数据，所以步骤都是一样的

客户端

public static void main(String[] args) {// 1. 建立连接Socket socket = new Socket();socket.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 9957));// 2. 传文件 要有文件流FileInputStream fos = new FileInputStream("地址");// 3. 要有字节流 传输数据给服务端BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());byte[] buffer = new byte[1024];int len;// 4. 发送文件while ((len = fos.read(buffer)) != -1) {bos.write(buffer, 0, len);}// 5. 获取服务端响应socket.shutdownOutput(); // 关闭输出管道BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));System.out.println(bufferedReader.readLine());// 6. 关闭通道fis.close();bos.close();socket.close();
}

服务端

public static void main(String[] args) {// 1. 设置端口，让客户端找到ServerSocket server = new ServerSocket(9957);// 2. 监听客户端的连接Socket socket = server.accept();// 3. 文件输出 要文件流 接受数据 要字节流FileOutputStream fos = new FileOutputStream("地址");BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(socket.getInputStream());// 4. 文件输出byte[] buffer = new byte[1024];int len;while ((len = bis.read(buffer)) != -1) {fos.write(buffer, 0, len);}// 5. 给予客户端回应PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());ps.println("接收完毕！");//关闭通道fos.close();bis.close();socket.close();
}

UDP

UDP不需要连接，知道了目标的地址就可以发消息。

一、UDP消息发送

发送端

创建发送端的Socket对象 DatagramSocket
创建数据，并将数据打包
调用DatagramSocket对象的方法发送数据
关闭发送端

public class Client {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1. 建立socket连接DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket();// 2. 创建数据String s = "hello udp";DatagramPacket packet = new DatagramPacket(s.getBytes(), 0, s.getBytes().length, InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 9957);// 3. 调用方法发送datagramSocket.send(packet);//4. 关闭资源datagramSocket.close();}
}

接收端

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，并把数据再控制台显示
关闭接收端

public static void main(String[] args) throws IOException {// 1. 建立socket连接DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(9957);// 2. 创建数据包byte[] buffered = new byte[1024];DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffered, 0, buffered.length);// 3. 调用方法接受数据datagramSocket.receive(packet);// 4. 解析数据包System.out.println(packet.getAddress());System.out.println(new String(packet.getData(),0, packet.getLength()));// 5. 关闭资源datagramSocket.close();
}

二、UDP实现聊天

只需要把上面的代码稍微改一下即可。

循环输入，以及持久监听。

发送端

public static void main(String[] args) throws IOException {DatagramSocket socket = new DatagramSocket();DatagramPacket packet;Scanner in = new Scanner(System.in);String s;do {System.out.print("Say:");s = in.nextLine();packet = new DatagramPacket(s.getBytes(), 0, s.getBytes().length, new InetSocketAddress("127.0.0.1", 9957));socket.send(packet);} while (s.compareTo("exit") != 0);socket.close();
}

接收端

public static void main(String[] args) throws IOException {DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9957);DatagramPacket packet;byte[] bufferd = new byte[1024];while (true) {packet = new DatagramPacket(bufferd, 0, bufferd.length);socket.receive(packet);System.out.println(new String(packet.getData(), 0, packet.getLength()));}
}

三、多线程UDP聊天程序

发数据需要一个发送端，收数据需要一个接收端

于是先把接收端和发送端的类。

发送端

// 因为需要多线程，所以需要实现Runnable接口
public class TalkSend implements Runnable {// UDP发送数据必要的socket连接以及packet和一个字符缓冲流读取消息private DatagramSocket socket;private DatagramPacket packet;private BufferedReader reader;// 设置目标 IP，port以及自己的用户名private String toIP;private int toPort;private String name;// 初始化public TalkSend(String toIP, int toPort, String name) {this.toIP = toIP;this.toPort = toPort;this.name = name;try {reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));socket = new DatagramSocket();socket.connect(new InetSocketAddress(toIP, toPort));} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}// 多线程run方法@Overridepublic void run() {// 死循环持续读取键盘输入流，持续发送String s;while (true) {try {s = name + ": " + reader.readLine();packet = new DatagramPacket(s.getBytes(), 0, s.getBytes().length);socket.send(packet);if (s.endsWith(": bye")) {break;}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}socket.close();}
}

接收端

public class TalkReceive implements Runnable {// UDP接收数据需要socket连接和packetprivate DatagramSocket socket;private DatagramPacket packet;// 接收的端口private int myPort;//初始化public TalkReceive(int myPort) {this.myPort = myPort;try {socket = new DatagramSocket(myPort);} catch (Exception e){e.printStackTrace();}}// 多线程run方法@Overridepublic void run() {// 死循环持续监听消息String s;byte[] buffered = new byte[1024];while (true) {try {packet = new DatagramPacket(buffered, 0, buffered.length);socket.receive(packet);} catch(Exception e) {e.printStackTrace();}s = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength());System.out.println(s);if (s.endsWith(": bye")) {break;}}}
}

完成

有了发送端和接收端，我们就可以把他们都丢进线程池中，这样我们就可以和另一台主机通信了。

public class Demo {public static void main(String[] args) {ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(4, 8, 2, TimeUnit.MINUTES, new ArrayBlockingQueue<>(4), Executors.defaultThreadFactory(), new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());Scanner in = new Scanner(System.in);System.out.println("设置接收端口：");int port = in.nextInt();System.out.println("目标IP：");String toIP = in.next();System.out.println("目标端口：");int toPort = in.nextInt();System.out.println("您的昵称：");String name = in.next();pool.execute(new TalkReceive(port));pool.execute(new TalkSend(toIP, toPort, name));}
}

Java网络编程（两种聊天室：TCP和UDP）相关推荐

【Java 网络编程】网络通信原理、TCP、UDP 回显服务
一.网络发展历史互联网从何而来? 这要追溯到上个世纪 50 - 60 年代,当时正逢美苏争霸冷战,核武器给战争双方提供了足够的威慑力,想要保全自己,就要保证自己的反制手段是有效的. 如何保证能够反击 ...
Java网络编程——多人聊天室
多用户即时通信系统需求分析: 1.用户登录 2.拉取在线用户列表 3.无异常退出 4.私聊 5.群聊 6.发送文件 7.服务器推送新闻多用户登录老韩的课程讲的真的很清楚: 关于Java多线程的文 ...
Java网络编程，一对一聊天
Java网络编程,一对一聊天 **这个小任务是来自于B站,他的视频名字就是"Java实现实时聊天互动程序"** 要求:就是有2个类,其中一个客户端和一个服务端.要实现从客户端发消息 ...
java网络编程实现一个聊天程序
网络编程 l网络模型 OSI参考模型 TCP/IP参考模型 l网络通讯要素 IP地址端口号传输协议网络参考模型网络通讯要素 lIP地址:InetAddress 网络中设备的标识不易记忆,可用 ...
Java基础学习总结：网络编程之（四）TCP与UDP的区别及常见的网络协议（转）
TCP和UDP的区别原文:https://blog.csdn.net/li_ning_/article/details/52117463 1.TCP与UDP基本区别基于连接与无连接 TCP要求系统 ...
Linux下Socket网络编程之点对点聊天室
1. 系统设计的目的与意义掌握信号与信号处理的概念,了解点对点聊天室的设计需求,掌握相关的理论知识,切实掌握程序设计的分析方法,勇于实践,多参考开源项目和代码.实现点对点聊天室程序设计,Linux网 ...
网络编程数据报是什么？TCP、UDP数据报结构
数据报数据报是通过网络传输的数据的基本单元,包含一个报头(header)和数据本身,其中报头描述了数据的目的地以及和其它数据之间的关系.数据报是完备的.独立的数据实体,该实体携带要从源计算机传递到目 ...
【Java网络编程（三）】TCP的使用——模拟用户登录
版本一创建简单的连接服务器端 package cn.hanquan.tcp;import java.io.DataInputStream; import java.io.IOException; ...
socket编程之二：两种链接类型tcp和udp
前面一篇文章说到了一些计算机网络的基础知识.引入了socket.从这节開始,就进入正题了. 一概述 TCP:Transimission Control Protocol传输控制协议. UPD:Use ...
RTSP流媒体数据传输的两种方式（TCP和UDP）
https://blog.csdn.net/xiaojun111111/article/details/41723293

Java网络编程（两种聊天室：TCP和UDP）