黑马程序员_JAVA学习之网络编程

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1、概述

网络编程，实现网络通信必须明确三大要素：

1）.IP地址：在网络中每台计算机都有一个自己的IP地址用于网络通信。该地址被称为IP地址。由四个字节组成每段最大值为255.

这就如同我们每个人都有一个收件地址一样，通过收信地址来和他人进行书信联系。

2）.端口：计算机中每个网络应用程序都有自己监听的端口，从网络中接受自己端口监听的数据。端口用0~6535的整数表示。其中0~1024的端口默认被系统应用所占用。

3）.协议：为了实现网络中计算机的通讯，相互通讯的计算机在每一层都必须遵守相同的协议。如应用层就遵守了http,https等协议。网际层遵守了IP协议。

网络通信原理：

1）.找到对方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，叫做“端口”，即逻辑端口。

3）.定义通讯规则，这个通讯规则称为协议；国际组织定义了通用协议TCP/IP。

2、网络模型

          OSI（OpenSystemInterconnection 开放系统互连）参考模型，该参考模型共分七层，从下至上分别是：物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层。

              TCP/IP参考模型共分四层：从下至上分别是：网络接口层，网络层，传输层，应用层。

网络参考模型

 

3、UDP和TCP

UDP（UserDatagram Protocol，中文名叫用户数据报协议），（聊天、视频会议、桌面共享等）它的特点如下：

1）、将数据及源和目的封装成数据包中，不需要建立连接。（封包，无连接）
2）、每个数据包的大小限制在64k内。（小数据）
3）、因无连接，是不可靠协议。（不可靠，丢数据）
4）、不需要建立连接，速度快。（速度快）

TCP（TransmissionControl Protocol，中文名叫传输控制协议），（下载）它的特点如下：

1）、建立连接，形成传输数据的通道。（传输，连接）
2）、在连接中进行大数据量传输。（大数据）
3）、通过三次捂手完成连接，是可靠协议。（可靠。在？我在！我知道你在了）
4）、必须建立连接，效率会稍低。（速度慢）

UDP和TCP之间的区别：

1）、在使用中，类似于图像、声音等对可靠性要求没有那么高的业务可以用UDP，他们不需要准确存储对准确性无要求但要求速度快。类似于文本、程序、文件等要求可靠的数据最好就用TCP，但会牺牲一些速度。
2）、对系统资源的要求：CP较多，UDP少。
3）、程序结构：UDP程序结构较简单，TCP复杂。
4）、流模式与数据报模式:TCP保证数据正确性，UDP可能丢包; TCP保证数据顺序，UDP不保证。

Socket主要用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄，它的特点如下：

1）、Socket就是为网络服务提供的一种机制。
2）、通信的两端都有Socket。
3）、网络通信其实就是Socket间的通信。
4）、数据在两个Socket间通过IO传输。

示例：

1）、UDP发送和接收数据：

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。

import java.net.*;class UdpSend{         publicstatic void main(String[] args) throws Exception         {                   //1，创建udp服务。通过DatagramSocket对象。                   DatagramSocketds = new DatagramSocket(8888);                   //2，确定数据，并封装成数据包。DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, intport)                   byte[]buf = "udp ge men lai le ".getBytes();                   DatagramPacketdp =                            newDatagramPacket(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();         }}

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{         publicstatic void main(String[] args) throws Exception         {                   //1,创建udp socket，建立端点。                   DatagramSocketds = new DatagramSocket(10000);                   while(true)                   {                   //2,定义数据包。用于存储数据。                   byte[]buf = new byte[1024];                   DatagramPacketdp = 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。                   Stringip = dp.getAddress().getHostAddress();                   Stringdata = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());                   intport = dp.getPort();                   System.out.println(ip+"::"+data+"::"+port);                   }                   //5，关闭资源                   //ds.close();         }}

2）、群聊小程序：

程序描述：

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{         privateDatagramSocket ds;         publicSend(DatagramSocket ds)         {                   this.ds= ds;         }         publicvoid run()         {                   try                   {                            BufferedReaderbufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));                            Stringline = null;                            while((line=bufr.readLine())!=null)                            {                                     byte[]buf = line.getBytes();                                     DatagramPacketdp =                                               newDatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.255"),10002);                                     ds.send(dp);                                     if("886".equals(line))                                               break;                            }                   }                   catch(Exception e)                   {                            thrownew RuntimeException("发送端失败");                   }         }} class Rece implements Runnable{         privateDatagramSocket ds;         publicRece(DatagramSocket ds)         {                   this.ds= ds;         }         publicvoid run()         {                   try                   {                            while(true)                            {                                     byte[]buf = new byte[1024];                                     DatagramPacketdp = new DatagramPacket(buf,buf.length);                                     ds.receive(dp);                                     Stringip = dp.getAddress().getHostAddress();                                     Stringdata = 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)                   {                            thrownew RuntimeException("接收端失败");                   }         }}  class ChatDemo{         publicstatic void main(String[] args) throws Exception         {                   DatagramSocketsendSocket = new DatagramSocket();                   DatagramSocketreceSocket = new DatagramSocket(10002);                    newThread(new Send(sendSocket)).start();                   newThread(new Rece(receSocket)).start();          }}

3）、Socket发送数据：

程序描述：客户端发送以数据到服务器端，服务器端接收客户端数据并打印到控制台界面上。

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{         publicstatic void main(String[] args) throws Exception         {                   //创建客户端的socket服务。指定目的主机和端口                   Sockets = new Socket("192.168.1.254",10003);                   //为了发送数据，应该获取socket流中的输出流。                   OutputStreamout = s.getOutputStream();                   out.write("tcpge men lai le ".getBytes());                   s.close();         }}

服务端：需求：定义端点接收数据并打印在控制台上。

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{         publicstatic void main(String[] args) throws Exception         {                   //建立服务端socket服务。并监听一个端口。                   ServerSocketss = new ServerSocket(10003);                   //通过accept方法获取连接过来的客户端对象。                   while(true)                   {                   Sockets = ss.accept();                   Stringip = 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。                   InputStreamin = s.getInputStream();                   byte[]buf = new byte[1024];                   intlen = in.read(buf);                   System.out.println(newString(buf,0,len));                   s.close();//关闭客户端.                   }                   //ss.close();         }}

TCP传输，概括：

1、Socket和ServerSocket。

2、建立客户端和服务器端。

3、建立连接后，通过Socket中的IO流进行数据的传输。

4、关闭Socket。

同样，客户端和服务器端是两个独立的应用程序

示例，描述：

1）、Tcp分客户端和服务端
2）、客户端对应的是Socket，服务端对应的是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

步骤：

1）、创建Socket服务，并制定要连接的主机和端口。需求：给服务端发送一个文本数据通过图例发现：服务端需要一直开着，或者关闭。那么服务器的资源可以关闭，也可以24小时开启。

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+".....连接成功");//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.服务}//ss.close();//关闭服务端资源，可选可不选}}（网络通讯——Tcp服务端客户端互动）import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;import java.net.InetAddress;import java.net.Socket;import java.net.ServerSocket;/*思路：1.创建客户端服务。并指定需要连接的主机与端口。2.获取客户端中的输出流，将数据写入流中。3.获取客户端中的输入流，将服务端反馈的数据进行读取。4.关闭资源。*/class Cilent{public static void main(String...args) throws Exception{Socket s = new Socket("127.0.0.1",10000);OutputStream out =s.getOutputStream();out.write("服务端你好".getBytes());InputStream in = s.getInputStream();byte[]buf =new byte[1024];int len = in.read(buf);System.out.println(new String(buf,0,len));s.close();}}