Java面向对象 网络编程 上



Java面向对象 网络编程 上

知识概要：

                    （1）网络模型

                    （2）网络通讯要素

                    （3）UDP TCP 概念

                    （4）Socket

                    （5）UDP TCP 传输

                    （6）编写一个聊天程序。

网络模型

         网络模型 
           

              • OSI参考模型
              • TCP/IP参考模型

网络通讯要素

 IP地址:InetAddress 

        •  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

        • 用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识
        • 有效端口：0~65535，其中0~1024系统使用或保留端口。


    传输协议

  
       • 通讯的规则 
       • 常见协议：TCP，UDP

TCP和UDP

  UDP
        • 将数据及源和目的封装成数据包中，不需要建立连接
        • 每个数据报的大小在限制在64k内
        •  因无连接，是不可靠协议
        • 不需要建立连接，速度快
  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

Socket

   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间的通信。

   数据在两个Socket间通过IO传输。

UDP传输

   DatagramSocket与DatagramPacket

   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。

ip代码示例:

import java.net.*;class  IPDemo{public static void main(String[] args) throws Exception{InetAddress i = InetAddress.getLocalHost();                System.out.println(i.toString());                System.out.println("address:"+i.getHostAddress());              System.out.println("name:"+i.getHostName());InetAddress ia = InetAddress.getByName("thinkpad-sl400");System.out.println("address:"+ia.getHostAddress());System.out.println("name:"+ia.getHostName());}}

UDP传输

import java.net.*;/*需求：通过udp传输方式，将一段文字数据发送出去。，定义一个udp发送端。思路：1，建立updsocket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，将数据包发出去。4，关闭资源。*/class  UdpSend{public static void main(String[] args) throws Exception{//1，创建udp服务。通过DatagramSocket对象。DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);//2，确定数据，并封装成数据包。DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port) byte[] buf = "udp ge men lai le ".getBytes();DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.254"),10000);//3，通过socket服务，将已有的数据包发送出去。通过send方法。ds.send(dp);//4，关闭资源。ds.close();}}/*需求：定义一个应用程序，用于接收udp协议传输的数据并处理的。定义udp的接收端。思路：1，定义udpsocket服务。通常会监听一个端口。其实就是给这个接收网络应用程序定义数字标识。方便于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，因为要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。*/class  UdpRece{public static void main(String[] args) throws Exception{//1,创建udp socket，建立端点。DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);while(true){//2,定义数据包。用于存储数据。byte[] buf = new byte[1024];DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);//3，通过服务的receive方法将收到数据存入数据包中。ds.receive(dp);//阻塞式方法。//4，通过数据包的方法获取其中的数据。String ip = dp.getAddress().getHostAddress();String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());int port = dp.getPort();System.out.println(ip+"::"+data+"::"+port);}//5，关闭资源//ds.close();}}

/*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。因为收和发动作是不一致的，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。*/import java.io.*;import java.net.*;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){byte[] buf = line.getBytes();DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.255"),10002);ds.send(dp);if("886".equals(line))break;}}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];DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);<span style="color:#ff0000;">ds.receive(dp);</span>String ip = dp.getAddress().getHostAddress();String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());if("886".equals(data)){System.out.println(ip+"....离开聊天室");break;}System.out.println(ip+":"+data);}}catch (Exception e){throw new RuntimeException("接收端失败");}}}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();}}

TCP传输

 Socket和ServerSocket

 建立客户端和服务器端
 建立连接后，通过Socket中的IO流进行数据的传输,

    关闭socket

    同样，客户端与服务器端是两个独立的应用程序。

基本思路（客户端）

   客户端需要明确服务器的ip地址以及端口，这样才可以去试着建立连接，如果连接失败，会出现异常。
   连接成功，说明客户端与服务端建立了通道，那么  通过IO流就可以进行数据的传输，

       而Socket对象已 经提供了输入流和输出流对象，通过 getInputStream(),getOutputStream()获取即可。
   与服务端通讯结束后，关闭Socket。

基本思路（服务端）

  服务端需要明确它要处理的数据是从哪个端口进入的。 
     当有客户端访问时，要明确是哪个客户端，可通过accept()获取已连接的客户端对象，并通过该对象与客户端通过

     IO流进行数据传输。当该客户端访问结束，关闭该客户端。

客户端

 通过Socket建立对象并指定要连接的服务
    端主机以及端口。
     Socket s = new Socket(“192.168.1.1”,9999);
     OutputStream out = s.getOutputStream();
     out.write(“hello”.getBytes());
     s.close();
服务端

  建立服务端需要监听一个端口

     ServerSocket ss = new ServerSocket(9999);
     Socket s = ss.accept (); 
     InputStream in = s.getInputStream();
     byte[] buf = new byte[1024];
     int num = in.read(buf);
     String str = new String(buf,0,num);
     System.out.println(s.getInetAddress().toString()+”:”+str);
     s.close();
     ss.close();

/*演示tcp传输。1,tcp分客户端和服务端。2，客户端对应的对象是Socket。服务端对应的对象是ServerSocket。*//*客户端，通过查阅socket对象，发现在该对象建立时，就可以去连接指定主机。因为tcp是面向连接的。所以在建立socket服务时，就要有服务端存在，并连接成功。形成通路后，在该通道进行数据的传输。需求：给服务端发送给一个文本数据。步骤：1，创建Socket服务。并指定要连接的主机和端口。*/import java.io.*;import java.net.*;class  TcpClient{public static void main(String[] args) throws Exception {//创建客户端的socket服务。指定目的主机和端口Socket s = new Socket("192.168.1.254",10003);//为了发送数据，应该获取socket流中的输出流。OutputStream out = s.getOutputStream();out.write("tcp ge men lai le ".getBytes());s.close();}}/*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();并监听一个端口。2，获取连接过来的客户端对象。通过ServerSokcet的 accept方法。没有连接就会等，所以这个方法阻塞式的。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。并打印在控制台。4，关闭服务端。（可选）*/class  TcpServer{public static void main(String[] args) throws Exception{//建立服务端socket服务。并监听一个端口。ServerSocket ss = new ServerSocket(10003);//通过accept方法获取连接过来的客户端对象。while(true){Socket s = ss.accept();String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();System.out.println(ip+".....connected");//获取客户端发送过来的数据，那么要使用客户端对象的读取流来读取数据。InputStream in = s.getInputStream();byte[] buf = new byte[1024];int len = in.read(buf);System.out.println(new String(buf,0,len));s.close();//关闭客户端.}//ss.close();}}

/*演示tcp传输。1,tcp分客户端和服务端。2，客户端对应的对象是Socket。服务端对应的对象是ServerSocket。*//*客户端，通过查阅socket对象，发现在该对象建立时，就可以去连接指定主机。因为tcp是面向连接的。所以在建立socket服务时，就要有服务端存在，并连接成功。形成通路后，在该通道进行数据的传输。需求：给服务端发送给一个文本数据。步骤：1，创建Socket服务。并指定要连接的主机和端口。*/import java.io.*;import java.net.*;class  TcpClient{public static void main(String[] args) throws Exception {//创建客户端的socket服务。指定目的主机和端口Socket s = new Socket("192.168.1.254",10003);//为了发送数据，应该获取socket流中的输出流。OutputStream out = s.getOutputStream();out.write("tcp ge men lai le ".getBytes());s.close();}}/*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();并监听一个端口。2，获取连接过来的客户端对象。通过ServerSokcet的 accept方法。没有连接就会等，所以这个方法阻塞式的。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。并打印在控制台。4，关闭服务端。（可选）*/class  TcpServer{public static void main(String[] args) throws Exception{//建立服务端socket服务。并监听一个端口。ServerSocket ss = new ServerSocket(10003);//通过accept方法获取连接过来的客户端对象。while(true){Socket s = ss.accept();String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();System.out.println(ip+".....connected");//获取客户端发送过来的数据，那么要使用客户端对象的读取流来读取数据。InputStream in = s.getInputStream();byte[] buf = new byte[1024];int len = in.read(buf);System.out.println(new String(buf,0,len));s.close();//关闭客户端.}//ss.close();}}

/*需求：建立一个文本转换服务器。客户端给服务端发送文本，服务单会将文本转成大写在返回给客户端。而且客户度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。源：键盘录入。目的：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，后去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。*/import java.io.*;import java.net.*;class  TransClient{public static void main(String[] args) throws Exception{Socket s = new Socket("192.168.1.254",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;out.println(line);//bufOut.write(line);//bufOut.newLine();//bufOut.flush();String str =bufIn.readLine();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);Socket s = ss.accept();String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();System.out.println(ip+"....connected");//读取socket读取流中的数据。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()));PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);String line = null;while((line=bufIn.readLine())!=null){System.out.println(line);out.println(line.toUpperCase());//bufOut.write(line.toUpperCase());//bufOut.newLine();//bufOut.flush();}s.close();ss.close();}}/*该例子出现的问题。现象：客户端和服务端都在莫名的等待。为什么呢？因为客户端和服务端都有阻塞式方法。这些方法么没有读到结束标记。那么就一直等而导致两端，都在等待。*/

import java.io.*;import java.net.*;class  TextClient{public static void main(String[] args) throws Exception{Socket s = new Socket("192.168.1.254",10006);BufferedReader bufr = new BufferedReader(new FileReader("IPDemo.java"));PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);String line = null;while((line=bufr.readLine())!=null){out.println(line);}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.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{ServerSocket ss = new ServerSocket(10006);Socket s = ss.accept();String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();System.out.println(ip+"....connected");BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));PrintWriter out  = new PrintWriter(new FileWriter("server.txt"),true);String line = null;while((line=bufIn.readLine())!=null){//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();}}