网络编程

注：视频来源，毕向东老师的 JAVA 基础视频。

网络编程

一、网络编程的基本组成部分

1、网络模型

-->OSI参考模型

-->TCP/IP参考模型

2、网络通讯要素

2.1IP地址

-->-->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

2.2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为系统使用或保留端口。

2.3传输协议

-->-->通讯的规则

-->-->常见协议：TCP，UDP

数据通信的原理：就是数据传输的过程。

>参考模型截图：

 

>不同主机间的通信，数据包的封包与拆包：

 

二、TCP和UDP的特点

1）、UDP：

1、将数据及源和目的封装成数据包中，不需要建立连接。

2、每个数据报的大小限制在64k。

3、因为是无连接，是不可靠的协议。

4、不需要建立连接，传输速度快。

2）、TCP：

1、建立连接，形成传输数据的通道。

2、在连接中进行大数据量传输。

3、通过三次握手完成连接，是可靠协议。

4、必须建立连接，效率会稍低。

3）、认识 Socekt ：(翻译为：插座)

Socket 就是为网络服务提供的一种机制。

1、通信的两端都是 Socket 。

2、网络通信其实就是 Socket 间的通信。

3、数据在两个 Socket 间通过 IO 传输。

 

三、UDP 传输：（特有传输方式）

DatagramSocket：此类表示用来发送和接受数据报包的套接字。特点：既能发送，又能接收。

DatagramPacket：此类表示数据报包。数据报包用来实现无连接包投递服务。

3.1、UDP 的传输步骤：

1、建立发送端，接收端。

2、建立数据包。

3、调用 Socket 的发送接收方法。

4、关闭 Socket 。

总结：发送端与接收端是两个独立运行的程序。

3.2、UDP 练习一

UDP 使用注意：发送地址如果是255的话，表示局域网内的用户，只要接收端开着，监听程序也开着，就都能收到。

-->定义了一个 udp 的发送端。

需求：通过 UDP 传输方式，将一段文字数据发送出去。

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。

Code：

class UDPSendDemo1{public static void main(String[] args) throws SocketException, UnknownHostException, IOException {//1、创建 udp 服务，通过 DatagramSocket 对象。//port：表示监听的默认端口DatagramSocket ds = new DatagramSocket(1000);//2、确定数据，并封装成数据包。//使用字节数组byte[] buf = "data upload test".getBytes();//DatagramPacket 的参数包含：字节数组，传输的长度，传输对象的ip地址，端口号//发送地址写：255 的话，表示局域网内的用户，只要接收端开着，监听程序也开着，就都能收到DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.0.254"),1000);//3、通过 socket 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();System.out.println("发送完成。");}}

-->自定义一个接收程序

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。

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

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 方法收到的数据存入已经定义好的数据包中。

4、通过数据包的特有功能，将这些不同的数据取出，打印在控制台上。

5、关闭服务。

Code：

class UDPReceive{public static void main(String[] args) throws SocketException, UnknownHostException, IOException {//1、创建 updsocket ，建立端点。DatagramSocket ds = new DatagramSocket(1000);//不会进入死循环，因为 receive 方法没有数据时，线程是等待状态。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 方法将收到的数据存入数据包中//阻塞式方法，没有数据时等待。ds.receive(dp);//4、通过数据包的特有功能获取其中的数据String ip = dp.getAddress().getHostAddress();//data：通过 new 字符串的方法，获取从索引0开始的全部数据String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());//port：端口号int port = dp.getPort();System.out.println(ip+"--"+data+"--"+port);}//5、关闭资源//ds.close();//System.out.println("接收完成");xxxxx}}

3.3、UDP 练习二

需求：编写一个聊天程序。

分析：有收数据的部分和发数据的部分。这两部分都要同时执行，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。

Code：

-->定义发送类，实现 Runnable

class Send implements Runnable{private DatagramSocket ds;//构造的时候就传入一个指定的 DatagramSocket 参数Send(DatagramSocket ds){this.ds = ds;}//重写 run 方法，把发送程序单独的封装在线程 run 方法中。@Overridepublic void run() {try{BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));String sLine = null;System.out.println("请输入");while((sLine=bufr.readLine())!=null){if(sLine.equals("886") || sLine.toUpperCase().equals("over")){break;}byte[] buf = new byte[1024];buf = sLine.getBytes();DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.0.103"),10002);ds.send(dp);}}catch(Exception e){//throw new RuntimeException("发送出错，发送失败。");e.printStackTrace();}finally{ds.close();}}}

-->定义接收服务类

class Recei implements Runnable{private DatagramSocket ds;//构造的时候就传入一个指定的 DatagramSocket 参数Recei(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:"+ip+"--data:"+data);}}catch(Exception e){throw new RuntimeException("接收失败。");}}}

四、TCP 传输：Socket 和 ServetSocket

TCP 传输的基本步骤：

1、建立客户端和服务器端

2、建立连接后通过 Socket 中的 IO 流进行数据传输

3、关闭 Socket 

总结：同样，客户端和服务器端是两个独立的应用程序。

4.1、演示 tcp 传输。

1、tcp 分客户端和服务器端。

2、客户端对应的对象是 Socket。 

3、服务器端对应的对象是 ServetSocekt。

-->需求：给服务器端发送一个文本数据

分析客户端：

通过查阅 Socket 对象，发现该对象在建立时，就可以去连接指定的主机。因为 tcp 是面向连接的，所以在建立 Socket 时，就要有服务端存在，并连接成功。形成通路后，在该通道进行数据传输。

Code：

class TcpClient{public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {//1、创建客户端的 Socket 服务，指定目的主机和端口Socket s = new Socket("192.168.0.103",10003);//为了发送数据，应该获取 Socket 中的输出流。OutputStream out = s.getOutputStream();out.write("tcp 哥们来了".getBytes());s.close();}}

-->需求：定义端点接收数据，并打印在控制台上

分析服务端：

1、建立服务端的 Socket 服务，通过 ServerSocekt()，并监听一个端口。

2、获取连接过来的客户端对象。通过 ServerSocket 的 accept 方法。因为没有连接就会等待，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，并打印在控制台。

4、关闭服务端（可选）。

Code：

class TcpServer{public static void main(String[] args) throws IOException {//建立服务端的 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。Socket s = ss.accept();//获取ipString ip = s.getInetAddress().getHostAddress();//获取客户端发送过来的数据，那么要使用客户端的读取流方法//这个源比较特殊，是网络流，不是键盘录入也不是硬盘设备InputStream in = s.getInputStream();//建立 byte 数组接收数据byte[] buf = new byte[1024];int len = in.read(buf);System.out.println(new String(buf,0,len));//关闭客户端，必须关闭客户端s.close();ss.close();}}<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"> </span>

4.2、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，指点连接的主机和端口。

2、获取 Socket 流中的输出流。将数据写到该流中，通过网络发送给服务端。

3、获取 Socket 流中的输入流，将服务端反馈的数据获取到，并打印。

4、关闭客户端资源。

Code：

class Client2{public static void main(String[] args) throws Exception{Socket s = new Socket("192.168.0.103",10005);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();}}class Server2{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("得到客户端ip:"+ip);//服务器端收到数据，所以就得先读一次InputStream in = s.getInputStream();byte[] buf = new byte[1024];int len = in.read(buf);System.out.println(new String(buf,0,len));OutputStream out = s.getOutputStream();out.write("copy that".getBytes());s.close();ss.close();}}<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"> </span>

4.3、练习：上传文本文件

建立TextClient and TextServer

Code：

package study.part3.day017.webprogramme;import java.io.*;import java.net.*;public class WP03TCPDemo4 {}class TextClient{public static void main(String[] args) throws Exception{//连接的异常得单独处理，连接异常就不处理了Socket s = new Socket("192.168.0.103",10006);BufferedReader bufr = new BufferedReader(new FileReader("XXX.java"));PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);String sLine = null;while((sLine = bufr.readLine())!=null){out.println(sLine);}//创建流的结束标记-1，关闭客户端输出流。s.shutdownOutput();//全部传完了就,不用此方法//out.println("over");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:"+ip);BufferedReader bufIn  = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));//把客户端的数据写入到server.txt中PrintWriter out = new PrintWriter(new FileWriter("server.txt"),true);String sLine = null;while((sLine = bufIn.readLine())!=null){out.println(sLine);}PrintWriter pw = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);pw.println("上传成功");out.close();s.close();ss.close();}}

4.4、练习：多并发上传图片文件

建立PicClient and PicServer

-->客户端

需求：上传图片

实现的基本步骤：

1、建立服务端点。

2、读取客户端已有的图片数据。

3、通过 Socket 输出流将数据发给服务端。

4、读取服务端反馈信息。

5、关闭。

Code：

package study.part3.day017.webprogramme;import java.io.*;import java.net.*;public class PicClient{public static void main(String[] args) throws Exception {if(args.length!=1){System.out.println("请选择一个jpg格式的图片文件");}File file = new File(args[0]); if(!(file.exists() && file.isFile())){System.out.println("该文件存在问题，要不不存在，要么不是文件。");return;}if(!(file.getName().endsWith(".jpg"))){System.out.println("该文件不是 jpg 格式图片，请重新选择。");return;}//防止视频文件，通过修改了后缀名存入，限制上传图片的大小if(file.length()>1024*1024*5){System.out.println("文件太大，限制上传。");return;}Socket s = new Socket("192.168.0.103",10007);FileInputStream fis = new FileInputStream(file);OutputStream out = s.getOutputStream();byte[] buf = new byte[1024];int len = 0;while((len = fis.read(buf))!=-1){out.write(buf,0,len);}//创建结束标记s.shutdownOutput();//获取服务器端发回来的接收进度信息InputStream in = s.getInputStream();byte[] bufIn = new byte[1024];int num = in.read(bufIn);System.out.println(new String(bufIn,0,num));fis.close();s.close();}}

-->服务端

这个服务端有一个局限性，当 A 客户端连接上以后。被服务端取到，服务端开始执行流程。这时 B 客户端只有等待。因为服务端还没有处理完当前 A 客户端的请求，还没有循环回来执行下一次的 accept 方法，所以暂时获取不到 B 客户端的对象。

为了让多个客户端同时并发访问服务端。服务端最好是将每个客户端请求封装到一个单独的线程中，这样就可以同时处理多个客户端的请求了。

那么如何定义线程呢？只要明确了每一个客户端要在服务端执行的代码即可，将该代码存入 run 方法中。

Code：

package study.part3.day017.webprogramme;import java.io.*;import java.net.*;public class PicServer{public static void main(String[] args) throws Exception{ServerSocket ss = new ServerSocket(10007);//循环的获取客户端的上传服务while(true){Socket s = ss.accept();//启动线程new Thread(new PicThread(s)).start();}//上传一次不结束服务，图片上传的服务一直开着//ss.close();}}class PicThread implements Runnable{private Socket s;PicThread(Socket s){this.s = s;}@Overridepublic void run() {int count = 1;String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();try{System.out.println("连接成功！ip："+ip);//获取流InputStream in = s.getInputStream();//用 ip + count 作为文件名，以保证线程中的文件名的唯一性//192.168.0.110(1).jpgFile file = new File(ip+"("+count+")"+".jpg");//用while判断文件名是否存在，while(file.exists()){file = new File(ip+"("+count+++")"+".jpg");}//把 file 传入到输出流中，FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);byte[] buf = new byte[1024];int len = 0;while((len = in.read(buf))!=-1){fos.write(buf,0,len);}OutputStream out = s.getOutputStream();out.write("上传成功".getBytes());fos.close();s.close();}catch(Exception e){throw new RuntimeException(ip+"上传失败。");}}}<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"> </span>

五、DNS 域名解析服务器(不做详细分析)

图解：

 

1、地址栏访问主机的时候，首先是先访问本机系统内的 C-->System32-->

Drivers-->hosts文件 

2、常见问题：禁止软件更新的方法（通常软件更新，会带来收费的问题）

到 hosts 文件夹中，把软件更新的地址，如：www.myeclipse.com 加入到列表中。

例子：127.0.0.1 www.myeclipse.com

3、那么，当软件要更新访问的地址就会变成本机地址，所以就会访问失败，所以软件更新失败 。就好比杀毒软件。发现一些垃圾网站，就往 hosts 文件中加入这个网站来屏蔽。

图例：