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网络编程

时间：2023-04-17 22:24:49浏览次数：31  
标签：java String 编程 网络 new import public socket

网络编程概述

网络编程就是在网络通信协议下，不同计算机上运行的程序，进行的数据传送。

本质就是不同计算机之间通过网络进行数据传送。

java中可用java.net包下的技术，开发出常见的网络应用程序。

常见的软件架构：

  1. B/S架构：Browser/Server，即浏览器/服务器的架构

    只需要一个浏览器，用户通过不同的网址，客户访问不同的服务器。

    优点：

    1. 不需要开发客户端，只需要页面+服务的
    2. 用户不需要下载，打开浏览器即可使用

    缺点：如果应用过大，用户体验会受到影响

  2. C/S架构：Client/Server，即客户端/服务的架构

    在用户本地需要下载并安装客户端程序，在远程有一个服务器端程序。

    优点：画面可做的非常精美，用户体验很好

    缺点：需要开发客户端，也需要开发服务的，维护开发部署很麻烦，用户需要下载和更新的时候很麻烦。

网络编程三要素：ip，端口，协议。（具体去学计网）

InetAddress的使用

InetAddress是java用来操作ip的类，它底层有两个子类Inet4Address和Inet6Address根据你传入的ip地址的格式来创建ipv4或ipv6的对象。

InetAddress获取的对象就代表了一台电脑的对象，IP的对象。

使用方法：

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
public class text {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
        //获取InetAddress的对象
        InetAddress address=InetAddress.getByName("Wdadwa");//参数host可以是ip地址，可以是主机名
        //常用方法
        String name = address.getHostName();//如果返回了一个ip，代表出现网络问题或局域网不存在该电脑
        String hostAddress = address.getHostAddress();
    }
}

协议

UDP协议：

  • 用户数据报协议（User Datagram Protocol)

  • UDP是面向无连接通信协议

    速度块，有大小限制一次最多64k，数据不安全，易丢失

面向无连接：数据直接发送，不确认是否连接成功。

应用场景：在线视频，语音通话，网络会议。

TCP协议：

  • 传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)

  • TCP协议是面向连接的通信协议

    速度慢，没有大小限制，数据安全。

面向连接：数据发送之前会确定是否连接成功再发送数据

应用场景：下载软件，文字聊天，发送邮件。

UDP通信程序

发送数据

步骤：

  1. 创建发送端的DatagramSocket对象
  2. 数据打包(DatagramPacket)
  3. 发送数据
  4. 释放资源

代码实现：

import javax.xml.crypto.Data;
import java.io.IOException;
import java.net.*;
public class SendMessage {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建DatagramSocket对象
        //细节：创建对象的时候可以绑定端口，让发送端通过这个端口发送数据
        //如果是空参的会随机使用一个端口
        DatagramSocket ds=new DatagramSocket(8080);
        //2.打包数据
        //细节1：打包的数据是字节数字，需要指定字节数组中要打包的长度
        //细节2：需要引入InetAddress对象来指定打包给哪一个电脑
        //细节3：需要指定端口，这个端口是接收端的端口。
        String str="hello world";
        byte[] bytes = str.getBytes();
        InetAddress address=InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        int port=10086;
        DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes,bytes.length,address,port);
        //3.发送数据
        ds.send(dp);
        //4.释放资源
        ds.close();
    }
}

接收数据

步骤：

  1. 创建接收端的DatagramSocket对象
  2. 接收打包好的数据
  3. 解析数据包
  4. 释放资源
import java.io.IOException;
import java.net.*;
public class ReceiveMessage {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建DatagramSocket对象
        //细节：
        //在接收的时候，一定要绑定端口，绑定的端口一定要和发送的端口保持一致
        DatagramSocket ds=new DatagramSocket(10086);
        //2.接收数据包
        byte[] bytes=new byte[1024];
        DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes,bytes.length);
        ds.receive(dp);//该方法是阻塞的，程序执行到这一步的时候，会在这里等待发送端的数据
        //3.解析数据包
        byte[] data = dp.getData();//获取发送方数据
        int len=dp.getLength();//获取发送数据中字节数组的长度
        InetAddress address=dp.getAddress();//获取发送方的InetAddress对象
        int port=dp.getPort();//获取发送方是通过哪个端口发送的（发送端的端口）
        System.out.println("接收到数据"+new String(data,0,len));
        System.out.println("该数据是从"+address+"这台电脑的"+port+"这个端口发出的");
        //4.释放资源
        ds.close();
    }
}

UDP的三种通信方式

  1. 单播：发送端只给一台设备发送数据（一对一）

    上述写的代码就是单波形式

  2. 组播：发送端给一组设备发送数据（一对多）

    组波地址：224.0.0.0到239.255.255.255，其中224.0.0.0到224.0.0.255为预留的组播地址。

    我们只能用这部分预留的组播地址。

    组播和IP的区别是，ip只能表示一台设备，组播可以表示多台设备。

  3. 广播：发送端给局域网所有的设备发送数据（一对所有）

    广播地址：255.255.255.255

组波代码实现：

组播和单波代码实现的区别：

  1. 发送端和接收端使用MulticastSocket对象来代替DatagramSocket
  2. 发送端使用组播地址代替ip地址
  3. 接收端需要额外的将当前本机加入指定组播地址当中
  • 发送数据
package Text2;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.MulticastSocket;
public class Send {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建MulticastSocket对象
        //MulticastSocket和DatagramSocket使用方式一样
        MulticastSocket ms=new MulticastSocket(1010);
        //创建DatagramPacket对象
        String s="hello world";
        byte[] bytes = s.getBytes();
        InetAddress address = InetAddress.getByName("224.0.0.1");//指定的是组播地址
        int port=1000;
        DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes,bytes.length,address,port);
        ms.send(dp);
        ms.close();
    }
}
  • 接收数据
package Text2;
import javax.xml.crypto.Data;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.MulticastSocket;
public class Receive {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建MulticastSocket对象
        MulticastSocket ms=new MulticastSocket(1000);
        //将当前本机，添加到224.0.0.1这一组
        InetAddress address=InetAddress.getByName("224.0.0.1");
        ms.joinGroup(address);
        //创建DatagramPacket数据包对象
        byte[] bytes = new byte[1024];
        DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes,bytes.length);
        //接收数据
        ms.receive(dp);
        //解析数据
        byte[] data = dp.getData();
        int len=dp.getLength();
        String ip=dp.getAddress().getHostAddress();
        String name=dp.getAddress().getHostName();
        System.out.println("ip为："+ip+"主机名为："+name+"的人，发送了数据："+new String(data,len));
        //释放资源
        ms.close();
    }
}

广播的代码实现：

只需要在单波的代码中发送端额发送地址修改为255.255.255.255即可实现广播

TCP通信程序

TCP通信协议是一种可靠的网络协议，它在通信的两端各建立一个Socket对象。

通信之前要包装连接已经建立，通过Socket产生IO流来进行网络通信。

针对客户端建立tcp通信的步骤：

  1. 创建客户端的Socket对象与指定服务端连接

    Socket(String host,int port)

  2. 获取输出流，写数据

    OutputStream，getOutputStream()

  3. 释放资源

    void close()

package Text3;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
public class TcpSentClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建Socket对象
        //细节：在创建对象的同时会连接服务端
        //如果连接不上会报错
        Socket socket=new Socket("127.0.0.1",1010);
        //2.可以从连接通道中获取输出流对象
        OutputStream os=socket.getOutputStream();
        //写数据
        os.write("你好".getBytes());
        //3.释放资源
        os.close();
        socket.close();
    }
}

针对服务器建立tcp通信的步骤：

  1. 创建服务端的Socket对象(ServerSocket)

    ServerSocket(int port)，这个port是服务端那边传入的prot

  2. 监听客户端连接，返回一个Socket对象

    Socket accept()

  3. 获取输入流，读取数据，并把数据显示在控制台。

    InputStream，getInputStream()

  4. 释放资源

    void close()

package Text3;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class TcpReceivedServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建对象ServerSocket
        ServerSocket ss=new ServerSocket(1010);
        //2.监听客户端连接，此时处于阻塞状态
        Socket socket=ss.accept();
        //3.从连接通道中获取输入流读取数据
        InputStream is=socket.getInputStream();
        int b;
        while((b=is.read())!=-1){
            System.out.print((char)b);
        }
        //4.释放资源
        socket.close();//断开和客户端连接
        ss.close();//关闭服务器
    }
}

解决中文乱码问题

InputStream is=socket.getInputStream();
InputStreamReader isr=new InputStreamReader(is);

即用字符流去读取数据即可

客户端和服务端之间的相互通信

  • 客户端向服务端发送数据(OutputStream)

    同时客户端接收服务端的反馈数据并打印(InputStream)

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //客户端发送数据
        Socket socket=new Socket("127.0.0.1",1010);
        String str="客户端发送：你好";
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write(str.getBytes());
        socket.shutdownOutput();//关闭客户端给服务端的输出流，但是不断开连接
        //客户端接收服务端回写的数据
        InputStream is = socket.getInputStream();
        InputStreamReader isr=new InputStreamReader(is);
        int b;
        while((b=isr.read())!=-1){
            System.out.print((char)b);
        }
        //释放资源
        socket.close();
    }
}

  • 服务端接收客户端发送的数据(InputStream)

    同时服务端反馈数据给客户端(OutputStream)

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //服务端接收客户端的数据
        ServerSocket ss=new ServerSocket(1010);
        Socket socket = ss.accept();
        InputStream is = socket.getInputStream();
        InputStreamReader isr=new InputStreamReader(is);
        //细节：read方法会从连接通道中读取数据
        //如果客户端那边没有主动断开IO通道，那么read会一直等待读取
        int b;
        while((b=isr.read())!=-1){
            System.out.print((char)b);
        }
        //服务端回写数据给客户端
        socket.shutdownInput();//shutdownInput和shutdownOutput就是关闭IO流而不关闭网络连接
        String str="服务端返回：你说啥？";
        OutputStream os=socket.getOutputStream();
        os.write(str.getBytes());
        //释放资源
        socket.close();//断开连接
        ss.close();//关闭服务器
    }
}

TCP的三次握手和四次挥手

  • 三次握手：目的是保证连接的建立

    过程如图：

    image

  • 四次挥手：目的是确保连接端口，且通道内数据处理完毕。

    过程如图：

    image

BS接收浏览器信息并打印

客户端：在浏览器中输入地址127.0.0.1:1010

服务端：

package Text7;
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket ss=new ServerSocket(8080);
        Socket socket=ss.accept();
        InputStream is = socket.getInputStream();
        InputStreamReader isr=new InputStreamReader(is);
        BufferedReader br=new BufferedReader(isr);
        String str;
        while((str=br.readLine())!=null){
            System.out.println(str);
        }
        socket.close();
    }
}

标签：java,String,编程,网络,new,import,public,socket
From： https://www.cnblogs.com/wdadwa/p/17327747.html

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