第78节:Java中的网络编程(上)

第78节:Java中的网络编程(上)

前言

网络编程涉及ip,端口,协议,tcp和udp的了解,和对socket通信的网络细节.

网络编程

OSI开放系统互连

网络编程指IO加网络

TCP/IP模型:

应用层
传输层
网际层
主机到网络层

OSI模型:(封装) 网络1封包->网络2拆包

应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层

网络通讯要素:

ip地址
端口号
传输协议

主机名和ip地址是对应的,默认的主机名:localhost

java.net
类 InetAddressjava.lang.Object
-> java.net.InetAddress已实现的接口: Serializable
已知子类: Inet4Address, Inet6Addresspublic class InetAddress extends Object implements Serializable
该类表示互联网协议ip地址

ip地址是ip使用32或128位无符号数字,它是一种低级的协议,UDP和TCP协议都是在它的基础上构建的.

InetAddress的实例包含ip地址,相应的主机名

升级:

java.net
类 Inet6Addressjava.lang.Object
-> java.net.InetAddress
-> java.net.Inet6Address所有已实现的接口:Serializablepublic final class Inet6Address extends InetAddress
该类表示互联网协议第6版地址

获取ip地址

package com.dashucoding.ip;import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;public class IPDemo {public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {// TODO Auto-generated method stub// ip地址对象 InetAddress// 获取本地主机地址对象InetAddress ip = InetAddress.getLocalHost();// 获取主机地址和主机名System.out.println(ip.getHostAddress() + ":" + ip.getHostName());InetAddress ip2 = InetAddress.getByName("192.168.2.151");// 获取主机地址和主机名System.out.println(ip.getHostAddress() + ":" + ip.getHostName());// 主机名是需要进行解析的}}

域名解析_查表

C:\Windows\System32\drivers\etc

DNS域名解析服务器,宽带服务.配置DNS域名服务器主机,一个网址浏览要到它的Ip地址,要找到,就会把ip地址放到DNS域名解析服务器,供给本地使用宽带连接的使用,就可以在浏览器中找到ip地址,浏览网址了.

装DNS服务器软件,把你要浏览的地址ip写进去就可以了

有些软件需要进行注册序列号?

// hosts 文件配置
127.0.0.1 www.###.cn // 该域名地址

端口

端口,为物理端口,一台电脑发送信息给另一台电脑的软件,发送ip地址完, 要带上端口号, 然后对应另一台接收消息的软件有个软件应用程序的数字标识,为逻辑端口, 这样就可以对应发送到另一台电脑上的对应软件接收消息.

我今天要去一家酒店去了地址,到了楼层, 要知道哪个房间号,才知道对应做什么事.

传输协议

TCP和UDP: 传输协议,传输规则,通讯规则,传输层.

UDP,不需要建立连接.我发给你信息,不管你在不在,我就发给你了.我送你东西,写个地址,发到你家就行.有个包,装东西,有大小限制,最多是64k的限制数据.(好处,速度快,不可靠)

TCP发数据,要确保连接是不是畅通的.TCP是通过三次握手完成的,确保数据的连接畅通.用流行的话语:

完成了三次TCP握手:

女朋友发给男朋友
:“在吗?”

男朋友回复女朋友
:“我在!”

女朋友回复男朋友
:“我知道了”

这样爱情可靠,但是很浪费时间的,这样维护情感有点耗时,但是很可靠.

TCP断开就不传了,UDP不管.电话来形容TCP,对讲机来形容UDP.

Socket

Socke <-> Socket
数据在两者之间通过IO传输,传输协议TCP或UDP

Socket就像两端插口,传输协议不一样,Socket插口也是由不同的类型的.数据在两者之间进行传输,数据是基于网络的io流进行传输的,传输过程就是传入和传出的过程

UDP_发送端_out

java.net
Class DatagramSocket
java.lang.Object
-> java.net.DatagramSocketAll Implemented Interfaces:
Closeable, AutoCloseable
已知直接子类：
MulticastSocketpublic class DatagramSocket extends Object implements Closeable
该类为用于发送和接收数据报数据包的套接字,数据报套接字是分组传送服务的发送或接收点.

例子:

DatagramSocket s = new DatagramSocket(null);
s.bind(new InetSocketAddress(8888));DatagramSocket s = new DatagramSocket(8888);

构造方法摘要

方法	说明
`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(DatagramSocketImpl impl)`	使用指定的`DatagramSocketImpl`创建一个未绑定的数据报套接字
`DatagramSocket(int port)`	构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上的指定端口
`DatagramSocket(int port, InetAddress laddr)`	创建一个数据报套接字，绑定到指定的本地地址
`DatagramSocket(SocketAddress bindaddr)`	创建一个数据报套接字，绑定到指定的本地套接字地址

receive(DatagramPacket p):从此套接字接收数据报包
send(DatagramPacket p):从此套接字发送数据报包

java.net
Class DatagramPacket
java.lang.Object
-> java.net.DatagramPacketpublic final class DatagramPacket extends Object
该类表示数据报包将数据封装到数据包中,数据包对象为DatagramPacket

数据包

DatagramPacket(byte[] buf, int length)
// 字节数组来的

构造一个DatagramPacket用于接收长度的数据包length.

receive
public void receive(DatagramPacket p) throws IOException
此套接字接收数据报包
返回, DatagramPacket的缓冲区填充了接收的数据
数据报包也包含发送的ip地址和发送方的端口号

UDPSend

package com.dashucoding.udp;import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;
import java.net.UnknownHostException;public class UDPSend {public static void main(String[] args) throws IOException {System.out.println("udp 发送端 run");// 先建立upd的socket 面向对象编程// 将数据封装到数据包中// 使用Socket对象的send方法// 将数据包发送出去// 关闭资源DatagramSocket ds = new DatagramSocket();// 数据String text = "我是发送端,发送的数据";// 将数据转成字节数组byte[] buf = text.getBytes();// 将字节数据封装到数据包中DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length, InetAddress.getByName("你的ip地址"),10000);// 发送ds.send(dp);// 发完关掉,不然留着资源干嘛ds.close();}}

package com.dashucoding.udp;import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;public class UDPRece {public static void main(String[] args) throws IOException {System.out.println("udp 接收端 run");// 定义udp接收数据,显示在屏幕上// 先有插座嘛,udpsocket服务// 接收数据前 -> 先将数据存储到数据包中// 先定义数据包// 数据包对象会获取数据包中的内容,发送端的ip和端口// 关闭资源// 有upsocket服务DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);// 接收数据,接收字节数据byte[] buf = new byte[1024];// 定义包DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);// 还没存到数据包,进行存储ds.receive(dp); // 阻塞String ip = dp.getAddress().getHostAddress();int port = dp.getPort();String text = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());System.out.println(ip+" : "+port+" : "+text);// 关闭资源ds.close();}}

键盘录入

发送端:

package com.dashucoding.udp2;import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;
import java.net.UnknownHostException;public class UDPSend2 {public static void main(String[] args) throws IOException {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("udp2 发送端 run");DatagramSocket ds = new DatagramSocket();// 数据来源于键盘录入BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));String line = null;while ((line = bufr.readLine()) != null) {if("over".equals(line)) {break;}// 将数据转成字节数组byte[] buf = line.getBytes();// 将字节数据封装到数据包中DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length, InetAddress.getByName("你的ip地址"), 10002);ds.send(dp);// 发完关掉,不然留着资源干嘛}ds.close();}}

接收端:

package com.dashucoding.udp2;import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;public class UDPRece2 {public static void main(String[] args) throws IOException {// 有upsocket服务System.out.println("udp2 接收端 run");DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10002);while (true) {// 接收数据,接收字节数据byte[] buf = new byte[1024];// 定义包DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);// 还没存到数据包,进行存储ds.receive(dp); // 阻塞String ip = dp.getAddress().getHostAddress();int port = dp.getPort();String text = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength());System.out.println(ip + " : " + port + " : " + text);// 关闭资源}// ds.close();}
}

群聊工程

变化ip地址192.168.1.255

`TCP`

Socket()
通过系统默认类型的SocketImpl创建未连接套接字Socket(InetAddress address, int port)
创建一个流套接字并将其连接到指定ip地址的指定端口Socket(String host, int port)
创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号getOutputStream()返回此套接字的输出流

网络编程_TCP_服务端

package com.dashucoding.tcp;import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;public class TCPClient {public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {// TODO Auto-generated method stub// 建立tcp的客户端socket 明确服务端的地址和端口// socket io流// 获取socket流System.out.println("客户端运行");// 建立tcp的客户端socket,明确服务端的地址和端口Socket s = new Socket("ip地址",20003);// socket输出流数据发送OutputStream out = s.getOutputStream();// 通过socket输出流将数据发送out.write("hello tcp 来了".getBytes());// 关闭s.close();}}

package com.dashucoding.tcp;import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;public class TCPServer {public static void main(String[] args) throws IOException {// TODO Auto-generated method stub// 获取客户端的数据,在屏幕上// 思路// 创建服务端的socket,明确端口,监听一个端口// 服务端只要获取到链接过来的客户端就可以和指定的客户端通信了// 通过获取客户端的读取流对象读取客户端发来的数据.// 显示屏幕上System.out.println("服务端运行");// 创建服务端的socket,明确接收端口ServerSocket ss = new ServerSocket(20003);while (true) {// 服务端只要获取到连接过来的客户端就可以和指定的客户端通信Socket s = ss.accept();String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();System.out.println(ip + "...connected");// 通过获取客户端的读取流对象读取客户端发送来的数据InputStream in = s.getInputStream();// 流操作byte[] buf = new byte[1024];int len = in.read(buf);String text = new String(buf, 0, len);System.out.println(text);// 关闭s.close();}// ss.close();}}

客户端和服务端交互

客户端:

package com.dashucoding.tcp2;import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;public class TCPClient2 {public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {// TODO Auto-generated method stub// 实现客户端和服务端的收发过程System.out.println("客户端2 启动");// 创建客户端的socket对象 Socket s = new Socket("ip地址",20004);// 发送数据,通过socket输出流完成OutputStream out = s.getOutputStream();out.write("服务端,我来了".getBytes());// 读取服务端返回的数据,通过socket输入流InputStream in = s.getInputStream();byte[] buf=new byte[1024];int len = in.read(buf);String text = new String(buf,0,len);System.out.println(text);// 关闭资源s.close();}}

服务端:

package com.dashucoding.tcp2;import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;public class TCPServer2 {public static void main(String[] args) throws IOException {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("服务端2 启动");// 创建tcp服务端socket明确端口ServerSocket ss = new ServerSocket(20004);while (true) {// 获取客户端Socket s = ss.accept();System.out.println(s.getInetAddress().getHostAddress() + "...");// 读取客户端的发送过来的数据InputStream in = s.getInputStream();byte[] buf = new byte[1024];int len = in.read(buf);String text = new String(buf, 0, len);System.out.println(text);// 给客户端回馈数据OutputStream out = s.getOutputStream();out.write("客户端,我已经收到".getBytes());// 关闭客户端s.close();}// 关闭服务端// ss.close();}}

小结

网络编程到网络模型:一开始7层到4层

传输层的了解

网络通讯:

ip:用于网络中主机的数字标识
端口:用于应用程序的数字标识
传输协议:用于数据传输的规则

TCP和UDP的区别

TCP: 面向连接,三次握手,速度慢,可靠
UDP: 面向无连接,速度快,不可靠

实现UDP的通信:

可以发送，又可以接收 DatagramSocket DatagramPacket 数据包对象

实现TCP传输:

客户端，服务端

客户端要明确服务端的ip+端口,而服务端要明确端口,通过accept的方法获取客户端对象.

结言

那么你是否掌握了,什么是tcp和udp,socket通信机制,以及ip,端口,协议.

达叔小生：往后余生，唯独有你
You and me, we are family !
90后帅气小伙，良好的开发习惯；独立思考的能力；主动并且善于沟通
简书博客：达叔小生
https://www.jianshu.com/u/c785ece603d1

结语

下面我将继续对其他知识深入讲解，有兴趣可以继续关注
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