奋斗黑马程序员----Java之网络编程（一）

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/** * Java之网络编程（一） *  * 1 ：网络编程概述 * 2 ：网络模型 * 3 ：IP地址 * 4 ：UDP和TCP * 5 ：UDP-发送端 * 6 ：udp接收端 * 7 ：编写一个聊天程序 * 8 ：TCP传输 * 9 ：Tcp练习-文本转换服务器 * 10 ：TCP上传文件 *//** 1 ：网络编程概述 *  * java也可完成网络通讯的功能。 * 网络模型： * OSI参考模型：（百度图片） * TCP/IP参考模型：（百度图片） **要想实现网络通讯： *1，要找到对方的ip *2，数据要发送到对方指定的应用程序上，为了标识这些应用程序，所以 * 给这些网络应用程序都用数字进行标识。为了方便称呼这个数字，形象叫 * 做端口。逻辑端口。非物理端口。 * 3，还要定义一个通讯规则。这个规则称为：协议。国际组织定义了一个 * 通用的协议：TCP/IP(为了安全起见，很多的组织和单位用的通信协议和我 * 们用的都不一样。他们有自己特定的协议，所以，外界想入侵都有点困难。 *  *  * 有一个ip地址很特殊：127.0.0.1可以ping 127.0.0.1 来测试网卡 * ip地址不够用了：子网掩码划分。ipv6不仅包含数字，还包含字母. * 端口:0~65535内均可使用,0~1024被系统所保留， * 传输方式： * 1,tcp/ip * 2,udp:UDP协议的全称是用户数据包协议，在网络中它与TCP协议一样用于处理 * UDP数据包，是一种无连接的协议。在OSI模型中，在第四层——传输层，处于IP协议的上一层。 * UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说， * 当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。 *//** 2 ：网络模型。 *  * 网络传输的三要素：ip，端口，协议。 * 具体的通讯方式： *  每一个层次都有在所做的事情。 *  OSI参考模型：（7层）开放系统互联（OpenSystemInterconnect） *   应用层 *   表示层 *   会话层 *   传输层 *   网络层（ip地址的协议就在该层） *   数据链路层 *   物理层 *   *  TCP/ip参考模型：Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写， *  中译名为传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议， *   *   应用层（相当于OSI上面的三层） *   传输层 *   网际层 *   主机至网络层(包含后两层) *   *  网络编程，我们负责的使用：传输层(tcp和udp)和网际层(ip)。 *   javaWeb:应用层(http,ftp)。 *   *//** 3 ：IP地址 *  * ip地址：(是不是有对应的对象来操作ip地址呢？java.net--InetAddress类) * 网络中设备的标识 * 不易记忆，可用主机名 *  本地回环地址：127.0.0.1 主机名：localhost *  * 端口号： *  用于标识继承的逻辑地址，不同进程的标识。 *  有效端口：0~65535，其中0~1024为系统使用或者保留端口 *   * 传输协议： * 通讯的规则：常见的协议：TCP，UDP *  * 事物只要复杂的话，封装起来可简化操作。面向对象可将复杂对象简单话。 *  * public class InetAddress extends Object implements Serializable * 此类表示互联网协议 (IP) 地址。  */import java.net.*;public class IpDemo {public static void main(String[] args) throws UnknownHostException{/* * 类 InetAddress,没有构造函数，也就意味着不能new对象。 *  * static InetAddress getLocalHost() 返回本地主机。  *  * String getHostAddress() 返回 IP 地址字符串（以文本表现形式）。  *  * static InetAddress getByName(String host) 在给定主机名的情况下确定主机的 IP 地址。  */InetAddress i =  InetAddress.getLocalHost();//会抛出异常。System.out.println(i);//打印本机名和地址。System.out.println("主机名称："+i.getHostName());//获取主机名System.out.println("主机地址："+i.getHostAddress()); //获取主机地址/* * 想获取任意一台主机的地址，能不能做到呢？ */InetAddress ia = InetAddress.getByName("192.168.1.215");/* * 由于主机名还需要解析，所以有点慢，而且用的也不多。以getHostAddress();使用最多。 */System.out.println("address"+ia.getHostAddress());System.out.println("name:"+ia.getHostName());//当找不到对应ip地址的主机时，会用ip代替。/* * 想要获取"百度”，“搜狐”主机的地址。 */InetAddress ib = InetAddress.getByName("www.baidu.com");System.out.println("百度的ip地址是："+ib.getHostAddress());//119.75.218.77}}/** 4 ：UDP和TCP *  * UDP：（面向无连接，有两端，对方在不在和我没有关系，我只管发，此时，数据可能会丢失。 *  相当于步话机。（要调到某个频段，才能使用） *  * 将数据及源和目的封装成数据包中，不需要建立连接。（需要把数据打成包，对方的地址和端口要明确） *  每个数据报的大小限制在64k内 *  因无连接，是不可靠的协议 *  不需要建立连接，速度快 *  特点：1，面向无连接；2，数据会被封包，有大小限制64k；3，不可靠；4，速度快；（5，容易丢包） *  聊天：就是udp，求速度，不管在不在，会丢点数据。（凌波，网络视频会议，桌面共享...）（下载不是） *   * TCP：（面向连接，对方不在不行。 * 那么怎么确认呢？用三次握手来完成。A(问B:你在么？)-->B,B(告诉A:我在)-->A,A(告诉B:我知道了)-->B *  相当于打电话。 *   * 建立连接，形成传输数据的通道 *  在连接中可进行大数据量传输 *  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。 *  下载，用的就是tcp *   *网络编程之Socket：插座 * Socket就是为网络服务提供的一种机制 * 通信的两端都有Socket *  网络通信其实就是Socket间通信 *  数据在两个Socket间通过IO传输。 *//** 5 ：UDP-发送端 *  * UDP传输：UDP 是User Datagram Protocol的简称， 中文名是用户数据报协议 * 使用DatagramSocket 与 DatagramPacket完成操作，流程: * 建立发送端   ，接收端 * 建立数据包 * 调用Socket的发送接收方法 * 关闭socket *  * 发送端与接收端是两个独立的运行程序。 *  * void receive(DatagramPacket p)  从此套接字接收数据报包。  * void send(DatagramPacket p)  从此套接字发送数据报包。 *  * public final class DatagramPacket extends Object  此类表示数据报包。  * 数据报包用来实现无连接包投递服务。每条报文仅根据该包中包含的信息从一台机器路由到另一台机器。 * 从一台机器发送到另一台机器的多个包可能选择不同的路由，也可能按不同的顺序到达。不对包投递做出保证。 *  **玩Socket，主要的就是记住流程。代码查文档就可以了。 * * 需求：通过udp传输方式，将一段文字数据发送出去 * 思路：定义发送端 *  1，建立udpsocket服务 *  2，提供数据，并将数据封装到数据包中。 *  3，通过socket服务的发送功能，将数据包发送出去。 *  4，关闭资源。（因为使用了系统底层资源，所以要关闭） *//** 6 ：udp接收端 *  * 由于发送端和接收端是两个独立的应用程序，所以接收端也要有主函数 *  * 定义接收端。 * 需求：定义一个应用程序，用于接受udp协议传输的数据，并处理。 *  1，定义udpSocket服务，通常都会监听一个端口，其实就是给这个接收网络应用程 *序定义数字标识，方便与明确哪些数据过来，该应用程序可以处理。 *  2，定义一个数据包，用来存储接收到的字节数据。因为数据包对象中有更多功能可 *以提取字节数据中的不同数据信息。 *  3，通过socket服务的receive方法将收到的数据存入已定义好的数据包中。 *  4，通过数据包对象的特有功能，将这些不同的数据取出，打印在控制台上。 *  5，关闭资源。 *   *  在DOS命令行使用start命令，在当前窗口重新开启一个窗口。 *   *  一般来说，使用java.net.*;包时，都会使用java.io.*;包 */import java.net.*;import java.io.*;class UdpSend2{public static void main(String[] args) throws Exception{DatagramSocket ds = new DatagramSocket();//可以不指定端口,这样可以在循环里使用//实现从键盘录入BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));//记住，一定要记住。String line = null;while((line = bufr.readLine())!=null){//DatagramSocket ds1 = new DatagramSocket();/*当该语句指定了固定端口时，不能放到循环里面，因为每一次循环，都会new一个新的对象，但是端口已经 * 在使用中了，所以系统会报错.绑定异常：java.net.BindException: Address already in use: Cannot Bind */if("886".equals(line)){/*在关闭前，告诉对方，我要关了，并把关闭的代码发过去，至于对方关不关，我就不管了。byte[] buf = "886".getBytes();DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"),11000);ds.send(dp);*/break;}byte[] buf = line.getBytes();DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"),10001);ds.send(dp);}ds.close();//在循环外关闭资源。}}class UdpReceive2{public static void main(String[] args) throws Exception{/* * DatagramSocket(int port) 创建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(10001);//指定端口，用来接收数据。while(true){//DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10001);//指定端口，用来接收数据。/*当该语句指定了固定端口时，不能放到循环里面，因为每一次循环，都会new一个新的对象，但是端口已经 * 在使用中了，所以系统会报错。绑定异常：java.net.BindException: Address already in use: Cannot Bind */byte[] buf = new byte[1024];/* * DatagramPacket(byte[] buf, int length) 构造 DatagramPacket，用来接收长度为 length 的数据包。 */DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);ds.receive(dp);   //该方法是阻塞式方法，要放到循环内部。String ip = dp.getAddress().getHostAddress();String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());//获取指定长度的数据System.out.println("ip地址："+ip+"，数据是:"+data);}//问题：我还用关么？接收端通常情况下是一直开着的。步话机都是如此。因此都不关了。}}/** 7 ：编写一个聊天程序 *  *  有收数据的部分，和发数据的部分。这两部分需要同时执行，那就需要用到多线程技术。 * 一个线程控制收，一个线程控制发 *  * 因为收和发动作时不一致的，所以要定义两个run方法，而且这两个方法要封装到不同的类中。 *  * dos小技巧： * del *.class 删除当前目录下的所有class文件 *  start 从新开启一个dos窗口，但是会接着原来的窗口来。 */import java.net.*;import java.io.*;class Send implements Runnable{private DatagramSocket ds;public Send(DatagramSocket ds){this.ds = ds;}public void run(){try{BufferedReader bufr= new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));String line = null;while((line = bufr.readLine())!=null){if("886".equals(line))break;byte[] buf = line.getBytes();DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"),10002);ds.send(dp);}}catch(Exception e){throw new RuntimeException("发送端失败！");}}}class Rece  implements Runnable{private DatagramSocket ds;public Rece(DatagramSocket ds){this.ds = ds;}public void run(){try{while(true){byte[] buf = new byte[1024];/** * 存放数据的buf要放到循环里面， * 如果放到外面，如果下一次输入的数据比上一次的短， * 那么数组里面还会记录上一次的数据 */SimpleDateFormat sf = new SimpleDateFormat("YYYY-MM-dd,HH:mm:ss");Date d = new Date();String date = sf.format(d);System.out.println(date);DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);ds.receive(dp);String ip = dp.getAddress().getHostAddress();String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());System.out.println("ip地址是："+ip+",数据是："+data);}}catch(Exception e){throw new RuntimeException("接收失败！");}}}public class Chatdemo {public static void main(String[] args) throws Exception{DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket();DatagramSocket receSocket = new DatagramSocket(10002);new Thread(new Send(sendSocket)).start();new Thread(new Rece(receSocket)).start();}}/** 8 ：TCP传输 *  * UDP使用： * DatagramSocket * DatagramPacket * TCP使用： * Socket(客户端） * ServerSocket(服务端，和Socket搭配使用） *  * 演示Tcp的传输的客户端和服务端的互访。 * 需求：客户端给服务端发送数据，服务端收到后，给客户端反馈信息， *  *//**客户端： * 1,建立socket服务，指定要连接的主机和端口 * 2,获取socket流中的输出流，将数据写到流中，通过网络发送给服务端。 * 3,（服务端收到信息后，要回馈信息）获取socket流中的输入流，讲服务端反馈的数据获取到，并打印。 * 4,关闭客户端资源。 */import java.net.*;import java.io.*;class TcpClient2{public static void main(String[] args) throws Exception{Socket s = new Socket("192.168.5.101",10004);OutputStream out = s.getOutputStream();//输出，就是想服务端发送数据。out.write("服务端，你好，收到信息了吗".getBytes());InputStream in = s.getInputStream(); //获取从服务端回馈的数据byte[] buf = new byte[1024];int len = in.read(buf); //阻塞式方法，读不到数据就等，一直等。知道有数据。System.out.println(new String(buf,0,len));//打印数据s.close();}}/**问题：服务端可以连接很多主机，那他是怎么保证数据不会乱的呢？ * 其实服务端是没有建立流的，而是，谁和他通信，它就拿着谁的流和谁通信。比如：A和 * 服务端通信，则服务端就拿着A客户端的对象，服务端就具备了输入和输出，以此来和A通信。 *  * 需求：定义端点接收数据，并打印在控制台上， * 服务端： *  1,建立服务端的socket服务。ServerSocket();要绑定(监听)端口。 *  2,获取连接过来的客户端的对象。通过ServerSocket的accept方法。没有连接，就会等， * 所以这个方法是阻塞式的。 *  3,客户端如果发过来数据，那么服务端要使用对应的客户端对象，并获取到该客户端对象 * 的读取流来读取发过来的数据。 *  4,关闭服务端。(可选) */class TcpServer2{public static void main(String[] args) throws Exception{ServerSocket ss = new ServerSocket(10004);Socket s = ss.accept();//获取数据，将其转换为本地数据。String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();System.out.println(ip+"....is connected");InputStream in = s.getInputStream();//获取从客户端发送的数据byte[] buf = new byte[1024];int len = in.read(buf);System.out.println(new String(buf,0,len));//将获取到的数据打印出来。//利用OutputStream输出流将数据发送给客户端。OutputStream out = s.getOutputStream();Thread.sleep(10000); //休息10秒钟，再将数据发送出去。out.write("数据我已经收到了，请放心!".getBytes());//将数据发送出去。ss.close();}}/** 9 ：Tcp练习-文本转换服务器。 *  * 需求：建立一个文本转换服务器。 *   客户端给服务端发送文本，服务端会将文本转成大写再返回给客户端。而且客户端 * 可以不断的进行文本转换， * 当客户端输入over时，转换结束。 *  * 分析： * 客户端：既然是操作设备上的数据，那么就可以使用io技术，并按照io的操作规律来思考。 *   在客户端：源就是键盘录入，目的是：网络设备，网络输出流 *   而且操作的是文本数据，可以选择字符流。 *  步骤： *   1，建立服务 *   2，获取键盘录入， *   3，将数据发给服务端 *   4，获取服务端返回的大写数据 *   5，结束，关资源。 *    *  都是文本数据，可以使用字符流进行操作。同时提高效率，加入缓冲技术。 *  */import java.net.*;import java.io.*;class TransClient{public static void main(String[] args) throws Exception{/** *   PrintWriter(OutputStream out, boolean autoFlush) 通过现有的 OutputStream  * 创建新的 PrintWriter。 *   autoFlush - boolean 变量；如果为 true，则 println、printf 或 format 方法将 * 刷新输出缓冲区 *   void println(String x) 打印 String，然后终止该行。  */Socket s = new Socket("192.168.5.101",10005);//定义读取键盘数据的流对象BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));//定义目的，将数据写入到socket输出流，发给服务端/*BufferedWriter bufOut = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));*/PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);//定义一个Socket读取流，读取服务端返回的大写信息BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));String line = null;while((line=bufr.readLine())!=null){if("over".equals(line))break;/*bufOut.write(line);bufOut.newLine();//必须要加一个回车符，否则服务端没法判断数据是否结束。bufOut.flush();//必须要刷新，否则数据就一直停留在缓冲区中。*///替换为下句代码out.println(line);//可以自动刷新。String str = bufIn.readLine();//把服务端读回来。System.out.println("server:"+str);}bufr.close();s.close();}}/**服务端： *  源：Socket读取流 *  目的：Socket输出流 *  都是文本，装饰。 *  */class TransServer{public static void main(String[] args) throws Exception{ServerSocket ss = new ServerSocket(10005);///监听10005端口Socket s = ss.accept();String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();System.out.println(ip+"....is connected");/*接受客户端发送来的数据 * 将socket读取流包装一下，读取socket流中的数据。 */BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));//目的：socket输出流，将大写数据写入到socket输出流，并发送给客户端。/*BufferedWriter bufOut = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));*///可以替换为下面的语句/* * 向客户端反馈信息 */PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);String line = null;while((line = bufIn.readLine())!=null){System.out.println(line);/*bufOut.write(line.toUpperCase());bufOut.newLine();//发过去一个结束符，用于readLine()判断bufOut.flush();//一定要刷新。*///替换为：out.println(line.toUpperCase());//自动刷新}/** * 关闭动作一定要加上，当客户端断开后，服务端会自动断开，否则有异常。 */s.close();ss.close();}}/** 10 ：TCP上传文件 */import java.net.*;import java.io.*;class TextClient{public static void main(String[] args) throws Exception{Socket s = new Socket("192.168.5.101",10006);//这个应该单独try一下， 一旦连接失败，一切就停止了。BufferedReader bufr = new BufferedReader(new FileReader("ipdemo.java"));//应该先封装成file对象，判断一下，文件是否存在PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);/*  DataOutputStream dos = new DataOutputStream(s.getOutputStream());long time = System.currentTimeMillis();dos.writeLong(time);//写出去一个时间戳。System.out.println(time);*/String line = null;while((line = bufr.readLine())!=null){//由于源是一个文件，所以不用靠判断结束符号结束。out.println(line);}//发送完数据，必须告诉服务端，我的数据发送完了。//out.println("over");/*问题： *  * 此处用"over"作为判断结束的标记有所不足，如果所要上传的文件中， * 也有“over”呢？那就意味着文件无法完整上传。改怎么解决这个问题？ * 时间戳.由于时间是惟一的，所以可以用时间作为判断结束的标记 *  * 但是用时间戳也麻烦，这下导致用的流对象有点多。 * 那么改怎么解决呢？ *//*dos.writeLong(time);//再写一个时间戳出去，用于判断结束。*//** * void shutdownOutput() 禁用此套接字的输出流。  *  void shutdownInput() 此套接字的输入流置于“流的末尾”。  */s.shutdownOutput();//关闭客户端的输出流，相当于给流中加入一个结束标记，-1//就一个文件，一次读完，不用循环BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));String str = bufIn.readLine();System.out.println(str);bufr.close();s.close();}}class TextServer{public static void main(String[] args) throws Exception{/** * PrintWriter(Writer out, boolean autoFlush) 创建新 PrintWriter。 * 带自动刷新的。 */ServerSocket ss = new ServerSocket(10006);//监听端口Socket s = ss.accept();String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();System.out.println(ip+".....is connected");/*DataInputStream dis = new DataInputStream(s.getInputStream());long l = dis.readLong();//把时间戳读回来。*//*接受客户端发送来的数据 * 服务端的源是网络流 *  */BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));//目的是一个文件PrintWriter out = new PrintWriter(new FileWriter("server.txt"),true);//直接向文件里打/* * 按理说，应该保存的和客户端同名的文件。然后才向里面添加数据。 */String line = null;while((line = bufIn.readLine())!=null){/*//在这里面用时间戳用于判断结束。if("over".equals(line))break;*/out.println(line);}PrintWriter  pw = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);pw.println("上传成功");out.close();s.close();ss.close();}}

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