网络编程

了解：

网络模型
OSI参考模型
TCP/IP参考模型

网络通讯要素
1、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

2、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。

3、传输协议

• 通讯的规则
• 常见协议：TCP，UDP

TCP和UDP的了解：

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

其实不管是UDP还是TCP它们所要依靠的工具都是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。

简单的UDP传输

下面就先讲诉一下UDP传输

使用到DatagramSocket与DatagramPacket

DatagramSocket：用于建立发送端，接收端。

DatagramPacket：用于封装数据包。

下面简单演示一个使用UDP传输数据的例子：

/* * 建立发送端 * 思路 * 1，建立udpsocket服务 * 2，提供数据，并将数据封装到数据包中 * 3，secket服务的发送功能，将数据包发送出去 * 4，关闭资源 */public class UdpSend {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1，创建upd服务。通过DatagramSocket对象DatagramSocket ds = new DatagramSocket(/* 6886 */);// 可以指定一个端口，也可不写则由系统随机分配// 2,确定数据，并封装成数据包byte[] buf = "Hi，你好".getBytes();DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length, InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 10000);// 构造数据报包，用来将长度为 length// 的包发送到指定主机上的指定端口号。// 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();}}/* * 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 * 方便于明确那些数据过来，应用程序可以处理 * 2，定义一个数据包，因为要存储收到的字节数据。 * 因为数据包对象中有更多功能可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一定义好的数据包中。 * 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 IOException {// 1，创建udp Socket ，建立端点DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);// 2，定义数据包，用于存储数据byte[] buf = new byte[1024 * 64];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);// 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();// 返回发送端主机的端口号System.out.println(ip + "::" + data + "::" + port);// 5,关闭资源ds.close();}}

测试的时候，先运行接收端UdpRece，再运行UdpSend。反过来的话就会导致发送端发送的数据丢失。

提升后的UDP传输，实现聊天小程序

如果你看懂了这个简单的示例的话，那咋们就来提升一点点：
使用键盘录入的方式，让两端进行相互的交流

public class UDPTest {public static void main(String[] args) throws Exception {DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket();DatagramSocket receSocket = new DatagramSocket(10001);new Thread(new Send(sendSocket)).start();new Thread(new Rece(receSocket)).start();}}class Send implements Runnable {private DatagramSocket ds;public Send(DatagramSocket ds) {this.ds = ds;}@Overridepublic void run() {try {BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));String line = null;while ((line = bufr.readLine()) != null) {byte[] buf = line.getBytes();if (line.equals("886"))break;DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length,InetAddress.getByName("localhost"), 10001);ds.send(dp);}} catch (Exception e) {throw new RuntimeException("发送失败");}}}class Rece implements Runnable {private DatagramSocket ds;public Rece(DatagramSocket ds) {this.ds = ds;}@Overridepublic void run() {try {while (true) {byte[] buf = new byte[1024];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 + "：" + data);}} catch (Exception e) {throw new RuntimeException("接收失败");}}}

简单的TCP操作：

使用到Socket（客户端）和ServerSocket（服务器端）

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。

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。

建立连接后，通过Socket中的IO流进行数据的传输。

一样的，先演示个简单的。

/** 步骤：* 1，创建Socket服务。并指定要连接的主机和端口* */class TcpClient {public static void main(String[] args) throws IOException {// 创建客户端的Socket服务。指定目的主机和端口Socket s = new Socket("localhost", 10003);// 为了发送数据，应该获取Socket流中的输出流。OutputStream out = s.getOutputStream();// 向服务端发送数据out.write("Hi,TCP你好".getBytes());// 关闭资源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();* 2，获取连接过来的客户端连接对象。* 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读取发过来的数据* 并打印在控制台* 4，关闭服务端。（可选）*/public class TcpServer {public static void main(String[] args) throws IOException {// 建立服务端sokect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。Socket s = ss.accept();String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();System.out.println(ip + "...");// 获取客户端发过来的数据，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);// 因为演示数据不多，就不循环读取了System.out.println(new String(buf, 0, len));s.close();// 关闭客户端ss.close();// 关闭服务端，一般情况服务端是一直开着的}}

温馨提示：测试的时候先启动服务端TcpServer，再启动客户端TcpClient。

高级TCP传输示例，实现客户端与服务端相互交流

上面只是客户端向服务端发送数据，服务端收到也没响应信息，那么，现在就让客户端和服务端开始沟通吧

/* * 演示TCP的传输 * 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，发现该对象建立时，就可以去链接指定主机 * 因为TCP是面向连接的。所以建立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：给服务端发送一个文本数据/* * 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在返回给客户端。 * 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，那么就会可以使用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，将数据发送给服务端。 * 4，后去服务端返回大写数据。 * 5，管资源 * 都是文本数据，可以使用字符流操作，为了提高效率，加缓冲 */class TransClient {public static void main(String[] args) throws IOException {Socket s = new Socket("localhost", 10005);// localhost代表本机IP别名// 键盘录入BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));// 定义目的，将数据写入到Socket输出流。向服务器传输数据流BufferedWriter bufOut = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));// 定义一个Socket读取流，读取服务端返回的信息BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));String line = null;while ((line = bufr.readLine()) != null) {if (line.equals("over"))break;bufOut.write(line);// 发送bufOut.newLine();// 换行bufOut.flush();// 刷新缓冲区String str = bufIn.readLine();// 读取System.out.println("server:" + str);}bufr.close();bufOut.close();bufIn.close();s.close();}}/* * 服务端： * 源：Socket读取流 * 目的：Socket输出流 * 都是文本，装饰一下 */class TransServer {public static void main(String[] args) throws IOException {ServerSocket ss = new ServerSocket(10005);Socket s = ss.accept();String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();System.out.println("ip:" + ip);// 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()));String line = null;while ((line = bufIn.readLine()) != null) {bufOut.write(line.toUpperCase());bufOut.newLine();bufOut.flush();}bufIn.close();bufOut.close();s.close();ss.close();}}

如此，客户端就和服务端进行了交互了。

TCP实现文件上传

下面，我们再思考一下，既然是客户端和服务端的交流，那么就应该可以一个服务端服务多个客户端啊，就此，我们再度深入。

温馨提示：Tcp传输最容易出现的问题：

客户端连接上服务端，两端都在等待，没有任何数据传输。
通过例程分析：
因为read方法或者readLine方法是阻塞式。
解决办法：
自定义结束标记
使用shutdownInput，shutdownOutput方法。

示例：多线程上传图片

class SereverThread implements Runnable {private Socket s;public SereverThread(Socket s) {this.s = s;}public void run() {String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();System.out.println("ip：" + ip);try {int count = 0;File file = new File(ip + "jpg");while (file.exists())file = new File(ip + "(" + (++count) + ")" + ".jpg");BufferedInputStream bufIn = new BufferedInputStream(s.getInputStream());BufferedOutputStream bufOut = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("server.jpg"));int len = 0;byte[] b = new byte[1024];while ((len = bufIn.read(b)) != -1) {bufOut.write(b, 0, len);bufOut.flush();}BufferedWriter bufr = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));bufr.write("上传成功");bufr.flush();bufIn.close();bufOut.close();bufr.close();s.close();} catch (Exception e) {throw new RuntimeException(ip + "上传失败");}}}class FileServers {public static void main(String[] args) throws Exception {ServerSocket ss = new ServerSocket(10007);while (true) {Socket s = ss.accept();new Thread(new SereverThread(s)).start();}}}class FileClient {public static void main(String[] args) throws Exception {Socket s = new Socket("localhost", 10007);FileInputStream fis = new FileInputStream("E:\\t1.jpg");BufferedOutputStream bufOut = new BufferedOutputStream(s.getOutputStream());byte[] b = new byte[1024];int len = 0;while ((len = fis.read(b)) != -1) {bufOut.write(b, 0, len);bufOut.flush();}// 告诉服务器数据已写完了s.shutdownOutput();BufferedInputStream bufIn = new BufferedInputStream(s.getInputStream());byte[] bIn = new byte[1024];int num = bufIn.read(bIn);System.out.println(new String(bIn, 0, num));fis.close();bufOut.close();bufIn.close();s.close();}}

其实Tomcat服务器也是一个ServerSocket服务器。不行你也可以试试：打开IE，输入http:\\localhost:你的ServerSocket监听的端口。如同访问Tomcat服务器一样：http:\\localhost:8080

有关Web服务器的问题，犹豫时间问题，在此就不啰嗦了。

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