网络编程

1. 计算机网络

是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备**，**通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

2. 网络通信的要素

2.1 通信双方的地址：

IP
端口号

2.2 通信的规则：网络通信协议

HTTP、TCP、UDP、FTP、SMTP…

TCP/IP参考模型：

OSI模型是理想化模型，并未得到全面应用，实际应用主要是TCP/IP模型

3. IP地址

唯一定位一台网络上的计算机
127.0.0.1 本机localhost
IP地址分类
- IPV4/IPV6
  - IPV4：xxx.xxx.xxx.xxx(例：127.0.0.1)
    
    四个字节组成每个字节表示2^{8即0-255，32位，总共可表示2}(4*8)-1大概42亿个地址。在2011年就已用完
  - IPV6：xxxx：xxxx：xxxx：xxxx：xxxx：xxxx：xxxx：xxxx
    
    128位，总共可表示2^(8*16)-1个地址
- 公网-私网
  
  ABCD四类地址
  
  公网用于互联网的使用，私网用于局域网的使用
  
  192.168.xx.xx一般都为局域网
域名：解决IP的记忆问题

写写代码喽

package com.chen.lesson1;import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;//测试IP
public class TestInetAddress {public static void main(String[] args) {try {//查询本机地址InetAddress inetAddress1 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");System.out.println(inetAddress1);InetAddress inetAddress2 = InetAddress.getByName("localhost");System.out.println(inetAddress2);InetAddress inetAddress3 = InetAddress.getLocalHost();System.out.println(inetAddress3);//返回百度的ipInetAddress inetAddress4 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");System.out.println(inetAddress4);//常用方法System.out.println(inetAddress4.getCanonicalHostName()); //获得规范的名字 IPSystem.out.println(inetAddress4.getHostAddress()); //获得主机的地址 IPSystem.out.println(inetAddress4.getHostName()); //获得主机的名字 域名} catch (UnknownHostException e){e.printStackTrace();}}
}

4. 端口

表示计算机上的一个程序的进程

不同的进程有不同的端口号，用来区分软件。
被规定为0~65535
分为TCP端口和UDP端口，每个都是0~65535，同一协议下，端口号不能冲突。
端口分类
- 公有端口：0~1023 一般会被一些内置的进程使用
  - HTTP：80
  - HTTPS：443
  - FTP：21
  - Telent：23
- 程序注册端口：1024~49151，分配给用户或者程序
  - Tomcat：8080
  - MySQL：3306
  - Oracle：1521
- 动态/私有端口：49152~65535

DOS命令：
netstat -ano  #查看所有端口
netstat -ano|findstr "5900"  #查找指定的端口
tasklist|findstr "1448"  #查看指定端口对应的进程

5. 通信协议

网络传输的通信协议很多

TCP/IP簇：实际上是一组协议

其中重要的几个协议

TCP：用户传输协议
UDP：用户数据报协议
IP：网络互联协议

TCP UDP对比

TCP类似于打电话

需要连接，较稳定
三次握手四次挥手

最少需要三次才能保证稳定连接
A：发送连接请求     我能和你连接吗？
B：回应A的连接请求  可以！
A：回应B的回应     那我就连接了断开连接需要四次
A：我要断开了
B：你真的要断开了吗？
B：你真的真的要断开了吗？
A：我真的要断开了

客户端、服务端
传输完成，释放连接效率低

UDP类似于发短信

不需要连接，不稳定
客户端、服务端：没有明确的界限
不管有没有准备好都可以发送

6. TCP

客户端

1.通过Socket连接服务器

2.发送消息

3.先启动服务端，后启动客户端

package com.chen.lesson2;import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;//客户端
public class TcpClientDemo1 {public static void main(String[] args) {Socket socket = null;OutputStream os = null;try {//1.要知道服务器的地址 端口号InetAddress severIP = InetAddress.getByName("127.0.0.1");int port = 9999;//2.创建一个Socket连接socket = new Socket(severIP,port);//3.发送消息 IO流os = socket.getOutputStream();os.write("hello".getBytes());} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}finally {//关闭资源if (os!=null){try {os.close();}catch (IOException e){e.printStackTrace();}}if (socket!=null){try {socket.close();}catch (IOException e){e.printStackTrace();}}}}
}

服务器

1.建立服务的端口 ServerSocket

2.等待用户的连接通过accept

3.接收用户的消息

package com.chen.lesson2;import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;//服务端
public class TcpServerDemo1 {public static void main(String[] args) throws IOException {ServerSocket serverSocket = null;Socket accept = null;InputStream is = null;ByteArrayOutputStream bos = null;try {//1.得有一个地址serverSocket = new ServerSocket(9999);while (true){//2.等待客户端链接过来accept = serverSocket.accept();//3.读取客户端的消息is = accept.getInputStream();//管道流bos = new ByteArrayOutputStream();byte[] buffer = new byte[1024];int len;while ((len=is.read(buffer))!=-1){bos.write(buffer,0,len);}System.out.println(bos.toString());}}catch (IOException e){e.printStackTrace();}finally {//关闭资源if (bos!=null){try {bos.close();}catch (IOException e){e.printStackTrace();}}if (is!=null){try {is.close();}catch (IOException e){e.printStackTrace();}}if (accept!=null){try {accept.close();}catch (IOException e){e.printStackTrace();}}if (serverSocket!=null){try {serverSocket.close();}catch (IOException e){e.printStackTrace();}}}}
}

客户端向服务端发送本地文件，服务端接收到文件并存储到本地

客户端

1.建立连接

2.建立输出流

3.通过文件输入流读取本地文件

4.通过输出流发送给服务端

5.关闭资源

package com.chen.lesson2;import java.io.FileInputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;//客户端  往服务端发送文件  后启动客户端
public class TcpClientDemo2 {public static void main(String[] args) throws Exception{//1.创建一个Socket连接Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 9900);//2.创建一个输出流OutputStream os= socket.getOutputStream();//3.读取文件  文件路径在项目下FileInputStream fis = new FileInputStream("img.jpg");//4.写出文件byte[] bytes = new byte[1024];int len;while ((len=fis.read(bytes)) != -1){os.write(bytes,0,len);}//5.关闭资源fis.close();os.close();socket.close();}
}

服务端

1.建立服务端

2.监听客户端的连接

3.建立输入流

4.通过文件输出流，将读取到的客户端文件输出到本地

5.关闭资源

package com.chen.lesson2;import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;//服务端  接收客户端的文件  先启动服务端
public class TcpServerDemo2 {public static void main(String[] args) throws Exception{//1.创建服务ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9900);//2.监听客户端的连接Socket accept = serverSocket.accept();//阻塞式监听，会一直等待客户端连接//3.建立输入流InputStream is = accept.getInputStream();//4.建立文件输出流 输出接收到的文件至项目下FileOutputStream fos = new FileOutputStream("receive.jpg");byte[] bytes = new byte[1024];int len;while ((len=is.read(bytes)) != -1){fos.write(bytes,0,len);}//5.关闭资源fos.close();is.close();accept.close();}
}

Tomcat

服务端

自定义 Server
Tomcat服务器 Server

客户端

自定义 Client
浏览器 Browser

7. UDP

类似发短信，不用连接，但要知道对方地址

发送接收消息

发送端

package com.chen.lesson3;import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;//UDP发送信息  无论对方接收甚至存在与否 都可以发送
//UDP不需要连接服务器  UDP没有真正的服务器和客户端的概念
public class UdpSendDemo1 {public static void main(String[] args) throws Exception {//1.建立一个SocketDatagramSocket socket = new DatagramSocket();//2.建立一个包String msg = "你好呀！服务器！";InetAddress address = InetAddress.getByName("127.0.0.1");int port = 8080;DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg.getBytes(),0,msg.getBytes().length,address,port); //内容(byte数组)、起始位置、结束位置、对方IP、对方端口//3.发送包socket.send(packet);//4.关闭流socket.close();}
}

接收端

package com.chen.lesson3;import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;//接收信息的一方
public class UdpReceiveDemo1 {public static void main(String[] args) throws Exception {//1.开放端口DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8080);//2.接收数据包byte[] bytes = new byte[1024];DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes,0,bytes.length); //接收信息的包socket.receive(packet); //阻塞接收//输出地址信息System.out.println(packet.getAddress().getHostName());//打印内容信息System.out.println(new String(packet.getData(),0,packet.getLength()));//System.out.println(new String(bytes));//3.关闭流socket.close();}
}

循环发送接收消息

循环发送消息输入bye程序才结束

发送端

package com.chen.chat;import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetSocketAddress;public class UdpSendDemo1 {public static void main(String[] args) throws Exception {//1.建立SocketDatagramSocket socket = new DatagramSocket(8080);BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));while (true){//2.建立包String data = reader.readLine();byte[] bytes = data.getBytes();DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes,0,bytes.length,new InetSocketAddress("127.0.0.1",9999));//3.发送包socket.send(packet);//如果发送bye 结束程序if (data.equals("bye")){break;}}//4.关闭流socket.close();}
}

接收端

package com.chen.chat;import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;public class UdpReceiveDemo1 {public static void main(String[] args) throws Exception {//1.建立SocketDatagramSocket socket = new DatagramSocket(9999);while (true){//2.接收数据包byte[] bytes = new byte[1024];DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes,0,bytes.length);socket.receive(packet); //阻塞式接收String s = new String(bytes,0,packet.getLength()); //如果用bytes.length() 若输入1个字节 则s接收到的是1个字节+1023个空System.out.println(s);System.out.println(bytes[100]);//如果接收到bye 结束程序if (s.equals("bye")){break;}}//3.关闭流socket.close();}
}

8. URL

URL即统一资源定位系统，用于定位互联网上某一资源

构成要素： 协议://ip地址:端口/项目名/资源

使用URL下载网页上的歌曲资源

package com.chen.lesson4;import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;public class URLDown {public static void main(String[] args) throws IOException {//1.下载地址  网易云音乐-WakeURL url = new URL("https://m701.music.126.net/20220509213930/ae77ea763c2d34e6ce5cf43e457e4c36/jdyyaac/obj/w5rDlsOJwrLDjj7CmsOj/14096439655/28ac/f25c/345c/ed719def976100fb58df123e947133f2.m4a");//2.连接到这个资源HttpURLConnection urlConnection = (HttpURLConnection)url.openConnection();InputStream inputStream = urlConnection.getInputStream();FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("Wake.m4a");byte[] bytes = new byte[1024];int len;while ((len=inputStream.read(bytes)) != -1){fileOutputStream.write(bytes,0,len);//写入文件}fileOutputStream.close();inputStream.close();urlConnection.disconnect();//断开连接}
}

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