大数据 -- java基础16 网络编程 TCP UDP

1、网络编程的三要素:(1)IP地址(2)端口号(3)协议

2、IP地址 : 网络中计算机唯一标识。
(1)IP地址在计算机中存储的时候是由二进制的形式进行存储的:IP:192.168.7.42   十进制换算成二进制:   11000000.10101000.00000111.00101010实际上存储的是:  11000000101010000000011100101010为了方便IP地址的标识，就把IP地址上的每一个字节上的数据转换成10进制，然后字节与字节之间用 . 分割标识。这样的表示法叫做 : 点分十进制表示法(2)IP地址的组成:  网络号段 + 主机号段(3)IP地址的分类:A:第一个号段定义为网络号段 + 后面三个号段都是为主机号段  (主机号段：将来可以连接多少台电脑)可以有多少台主机相连:    (3个号段): 256*256*255       11111111*11111111*11111110 = 256*256*255B:前两个号段为网络号段 + 后两个号段为主机号段      256*255C:前三个号段都为网路号段 + 最后一个号段为主机号段   255 局域网D:224.0.0.1---239.255.255.254E:240.0.0.1---247.255.255.254(4)特殊的IP地址:1、loaclhost = 本机 = 127.0.0.1127.0.0.1 : 回环地址，可以用于测试本机的网络是否有问题， 检测方法: ping 127.0.0.12、广播地址：x.x.x.2553、网络地址：x.x.x.0

3、为了方便我们对IP地址的获取和操作，java提供了一个类InetAddress 供我们使用:

InetAddress的方法:

    (1)public static InetAddress getByName(String host)   确定主机名称的IP地址。(2)public String getHostName()  获取此IP地址的主机名。(3)public String getHostAddress()   返回文本显示中的IP地址字符串。(4)getAddress()   返回此InetAddress对象的原始IP地址。

public class InetAddressDemo {public static void main(String[] args) {//public static InetAddress getByName(String host)   确定主机名称的IP地址。InetAddress name = null;try {name = InetAddress.getByName("192.168.7.18");} catch (UnknownHostException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(name);         //  /192.168.7.18//public String getHostName()  获取此IP地址的主机名。String hostName = name.getHostName();System.out.println(hostName);     // XiaoWang//public String getHostAddress()   返回文本显示中的IP地址字符串。String hostAddress = name.getHostAddress();System.out.println(hostAddress);      // 192.168.7.18  (这是一个字符串)}
}

4、TCP

建立连接，形成传输数据的通道；在连接中进行大数据量传输；通过三次握手完成连接，是可靠协议；必须建立连接，效率会稍低

/***                       -----------TCP客户端----------------**       TCP协议客户端代码实现：*           1、创建客户端的Socket对象     -- 这一步如果成功创建对象，就说明连接已经建立成功*             构造方法: (1)Socket(InetAddress address, int port)   创建流套接字并将其连接到指定IP地址的指定端口号。*                     (2)Socket(String host, int port)   创建流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号。**           2、获取输出流对象，向服务器写数据*            OutputStream getOutputStream()  返回此套接字的输出流。**           3、释放资源，关闭Socket服务***         注意事项：*            要先启动服务器端，再启动客户端，否则会报连接被拒绝异常*/public class ClientDemo {public static void main(String[] args) {//1、创建发送端的Socket对象//(1)Socket(InetAddress address, int port)   创建流套接字并将其连接到指定IP地址的指定端口号。
//        Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("192.168.7.42"), 12345);//(2)Socket(String host, int port)   创建流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号。Socket s = null;try {s = new Socket("192.168.7.18", 12345);//2、获取输出流对象，向服务器写数据//OutputStream getOutputStream()  返回此套接字的输出流。OutputStream os = s.getOutputStream();os.write("你好，新世界".getBytes());} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}//3、释放资源，关闭Socket服务if(s != null) {try {s.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
}/***                      -----------TCP服务器端----------------**       TCP协议编写服务器端代码：*           1、创建服务器端Socket对象(ServerSocket)*              构造方法:  ServerSocket(int port)   创建绑定到指定端口的服务器套接字。**           2、服务器端没有直接对流的操作，所以调用accept()方法，监听客户端的连接，返回一个对应客户端连接的Socket对象*              Socket accept()   侦听要连接到此套接字并接受它。**           3、获取通道中的输入流对象，读取客户端发送的数据*              InputStream getInputStream()   返回此套接字的输入流。*              InetAddress getInetAddress()   返回套接字所连接的地址(客户端地址)。**           4、释放资源，关闭Socket服务**/public class ServerDemo {public static void main(String[] args) {//1、创建服务器端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 = null;try {ss = new ServerSocket(12345);//2、调用accept()方法，监听客户端的连接，返回一个对应客户端连接的Socket对象//Socket accept()   侦听要连接到此套接字并接受它。Socket s = ss.accept();//3、获取通道中的输入流对象，读取客户端发送的数据，并显示在控制台上//InputStream getInputStream()   返回此套接字的输入流。InputStream is = s.getInputStream();//获取客户端的ip//getInetAddress()   返回套接字所连接的地址(客户端地址)。String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();String hostName = s.getInetAddress().getHostName();byte[] bytes = new byte[1024];int length = is.read(bytes);String s1 = new String(bytes, 0, length);System.out.println(ip + "名为: " + hostName + "发送的数据为: " + s1);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

5、UDP

将数据源和目的封装成数据包中，不需要建立连接；每个数据报包的大小在限制在64k；因无连接，是不可靠协议；不需要建立连接，速度快

/***                            -----------UDP发送端----------------**      UDP协议发送数据 :*          1、创建发送端的Socket对象**            DatagramSocket类构造方法1:*              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。**          2、创建数据，并把数据打包**            DatagramPacket类构造方法1:*              DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port) 构造用于发送指定长度的数据包到指定主机上指定的端口号。**          3、调用Socket对象的发送方法将数据发送出去*              发送方法 : void send(DatagramPacket p)  从此套接字发送数据报包。**          4、释放资源，关闭Socket**/public class SendDemo {public static void main(String[] args) throws Exception{//1、创建发送端的Socket对象//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();//2、创建数据，并把数据打包//(1)定义一个字节数组byte[] bytes = "你好，大数据".getBytes();//(2)获取数组的长度int length = bytes.length;//(3)要发送的IP地址InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.7.18");//(4)自定义设置端口号     有效端口：0~65535，其中0~1024系统使用或保留端口int port = 10086;//DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)  构造用于发送指定长度的数据包到指定主机上指定的端口号。DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, length, address, port);//3、调用Socket对象的发送方法将数据发送出去//void send(DatagramPacket p)  从此套接字发送数据报包。ds.send(dp);//4、释放资源，关闭Socketds.close();}
}/***                             -----------UDP接收端----------------**      UDP协议接收数据:*          1、创建接收端的Socket对象**            DatagramSocket类构造方法2:*              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。**          2、创建一个数据包（接收容器）**            DatagramPacket类构造方法2:*              DatagramPacket(byte[] buf, int length)   构造一个DatagramPacket用于接收指定长度的数据包。**          3、调用Socket对象的接收方法接收数据*            接收方法 : void receive(DatagramPacket p)   从此套接字接收数据报包。**          4、解析数据包，得到数据并显示在控制台上*            public byte[] getData()   获取到数据包里的数据。*            public int getLength()   返回要发送的数据的长度或接收到的数据的长度。**          5、释放资源，关闭Socket***          注意事项:*             接收端程序在绑定同一个端口的时候不能同时运行多个，即不能同时启动多个接收端。*/public class ReceiveDemo {public static void main(String[] args) throws Exception {//1、创建发送端的Socket对象//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 ds = new DatagramSocket(10086);       // 因为发送端定义了端口号10086//2、创建一个数据包（接收容器）//(1)定义一个字节数组byte[] bytes = new byte[1024];//(2)获取数组的长度int length = bytes.length;//DatagramPacket(byte[] buf, int length)   构造一个DatagramPacket用于接收指定长度的数据包。DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, length);//3、调用Socket对象的接收方法接收数据//void receive(DatagramPacket p)   从此套接字接收数据报包。ds.receive(dp);          //调用receive程序阻塞，直到接收到发送端发送的数据InetAddress address = dp.getAddress();     // 获取InetAddress对象String ip = address.getHostAddress();      // 通过InetAddress对象获取ip地址字符串//4、解析数据包，得到数据并显示在控制台上//public byte[] getData()   获取到数据包里的数据。byte[] data = dp.getData();//public int getLength()   返回要发送的数据的长度或接收到的数据的长度。int length1 = dp.getLength();String s = new String(data, 0, length1);System.out.println(ip + "发送的数据为: " + s);//5、释放资源，关闭Socketds.close();}
}

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