网络编程
主要内容
1 网络编程
1.1 软件架构
- C/S结构 :全称为Client/Server结构,是指客户端和服务器结构。常见程序有QQ、迅雷等软件
- B/S结构 :全称为Browser/Server结构,是指浏览器和服务器结构。常见浏览器有谷歌、火狐等
- 两种架构各有优势,但是都离不开网络的支持。网络编程 , 就是在一定的协议下,实现两台计算机的通信的程序
1.2 什么是网络编程
- 在网络通信协议下,不同计算机上运行的程序,可以进行数据传输
1.3 网络编程三要素
- IP地址 : 设备在网络中的地址,是唯一的标识。
- 端口 : 设备在网络中的地址,是唯一的标识。
- 数据在网络中传输的规则,常见的协议有UDP协议和TCP协议。
1.4 IP地址
-
IP:全称”互联网协议地址”,也称IP地址。是分配给上网设备的数字标签。常见的IP分类为:ipv4和ipv6
简单来说 : 就是设备在网络中的唯一标识 , 想要连接哪一台电脑 , 就找到此电脑在网络中的ip地址
-
IP地址常见分类 : ipv4和ipv6
-
常用命令:
- ipconfig:查看本机IP地址
- IP地址:检查网络是否连通
-
特殊IP地址:
- 127.0.0.1:是回送地址也称本地回环地址,可以代表本机的IP地址,一般用来测试使用
-
为了方便我们对IP地址的获取和操作,Java提供了一个类InetAddress 供我们使用
InetAddress:此类表示Internet协议(IP)地址-
static InetAddress getByName(String host) 在给定主机名的情况下确定主机的 IP 地址 String getHostName() 获取此 IP 地址的主机名 String getHostAddress() 返回 IP 地址字符串(以文本表现形式)。
-
1.5 端口
- 端口:应用程序在设备中唯一的标识。
- 端口号:应用程序的唯一标识方式 , 用两个字节表示的整数,它的取值范围是0~65535。
其中0~1023之间的端口号用于一些知名的网络服务或者应用。
我们自己使用1024以上的端口号就可以了。 - 注意:一个端口号只能被一个应用程序使用。
1.6 通信协议
- 协议:计算机网络中,连接和通信的规则被称为网络通信协议
- UDP协议
- 用户数据报协议(User Datagram Protocol)
- UDP是面向无连接通信协议。
- 速度快,有大小限制一次最多发送64K,数据不安全,易丢失数据。
- TCP协议
- 传输控制协议 (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
2 网络编程
2.1 TCP发送数据
package com.itheima.tcp_demo.demo1;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
/*
客户端 :
发送数据的步骤
1 创建客户端的Socket对象 : Socket(String host, int port) 与指定服务端连接
参数说明:
host 表示服务器端的主机名,也可以是服务器端的IP地址,只不过是String类型的
port 表示服务器端的端口
2 通获Socket对象取网络中的输出流,写数据
OutputStream getOutputStream()
3 释放资源
void close()
*/
public class ClientDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建客户端的Socket对象(Socket) 与指定服务端连接
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 10010);
// 通获Socket对象取网络中的输出流,写数据
OutputStream os = socket.getOutputStream();
os.write("hello".getBytes());
// while(true){}
// 释放资源
os.close();
socket.close();
}
}
2.2 TCP接收数据
package com.itheima.tcp_demo.demo1;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/*
服务端接收数据 :
1 创建服务器端的Socket对象 : ServerSocket类
ServerSocket(int port) : 构造方法需要绑定一个端口号 , port就是端口号
2 监听客户端连接,并接受连接,返回一个Socket对象
Socket accept() : 该方法会一直阻塞直到建立连接
3 获取网络中的输入流,用来读取客户端发送过来的数据
InputStream getInputStream()
4 释放资源 : 服务端一般不会关闭
void close()
*/
public class ServerDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 1 创建服务器端的Socket对象 : ServerSocket类
// ServerSocket(int port) : 构造方法需要绑定一个端口号 , port就是端口号
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(10010);
// 2 监听客户端连接,并接受连接,返回一个Socket对象
// Socket accept() : 该方法会一直阻塞直到建立连接
Socket socket = serverSocket.accept();
//
// 3 获取网络中的输入流,用来读取客户端发送过来的数据
// InputStream getInputStream()
InputStream is = socket.getInputStream();
int by;
System.out.println("read方法执行前");
while ((by = is.read()) != -1) {
System.out.print((char) by);
}
System.out.println("read方法执行后");
}
}
2.3 TCP通信原理分析
2.4 TCP三次握手
2.5 TCP练习1
package com.itheima.tcp_demo.test1;
import java.io.*;
import java.net.Socket;
/*
客户端 :
发送数据的步骤
1 创建客户端的Socket对象 : Socket(String host, int port) 与指定服务端连接
参数说明:
host 表示服务器端的主机名,也可以是服务器端的IP地址,只不过是String类型的
port 表示服务器端的端口
2 通获Socket对象取网络中的输出流,写数据
OutputStream getOutputStream()
3 释放资源
void close()
*/
public class ClientDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建客户端的Socket对象(Socket) 与指定服务端连接
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 10010);
// 通获Socket对象取网络中的输出流,写数据
OutputStream os = socket.getOutputStream();
os.write("hello".getBytes());
// 像服务端写入结束标记
socket.shutdownOutput();
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
String line = br.readLine();
System.out.println(line);
// 释放资源
br.close();
os.close();
socket.close();
}
}
package com.itheima.tcp_demo.test1;
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/*
服务端接收数据 :
1 创建服务器端的Socket对象 : ServerSocket类
ServerSocket(int port) : 构造方法需要绑定一个端口号 , port就是端口号
2 监听客户端连接,并接受连接,返回一个Socket对象
Socket accept() : 该方法会一直阻塞直到建立连接
3 获取网络中的输入流,用来读取客户端发送过来的数据
InputStream getInputStream()
4 释放资源 : 服务端一般不会关闭
void close()
*/
public class ServerDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 1 创建服务器端的Socket对象 : ServerSocket类
// ServerSocket(int port) : 构造方法需要绑定一个端口号 , port就是端口号
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(10010);
// 2 监听客户端连接,并接受连接,返回一个Socket对象
// Socket accept() : 该方法会一直阻塞直到建立连接
Socket socket = serverSocket.accept();
//
// 3 获取网络中的输入流,用来读取客户端发送过来的数据
// InputStream getInputStream()
InputStream is = socket.getInputStream();
int by;
while ((by = is.read()) != -1) {
System.out.print((char) by);
}
BufferedWriter bos = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
bos.write("你谁啊");
bos.close();
is.close();
socket.close();
serverSocket.close();
}
}
2.6 TCP练习2
package com.itheima.tcp_demo.test2;
import java.io.*;
import java.net.Socket;
public class ClientDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建客户端Socket对象
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 10086);
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:\\传智播客\\安装包\\好看的图片\\liqin.jpg"));
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());
int by;
while ((by = bis.read()) != -1) {// 从本地中读一个字节
bos.write(by);// 往服务器写一个字节
bos.flush();
}
// 写结束标记
socket.shutdownOutput();
// 把网络中的字节输入流 , 封装成高效的字符输入流
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
// String line;
// while ((line = br.readLine()) != null) {
// System.out.println(line);
// }
String msg = br.readLine();// 读到换行才叫读到一行, 所以必须写服务器必须写newLine
System.out.println(msg);
// 释放资源
bis.close();
socket.close();
}
}
package com.itheima.tcp_demo.test2;
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class ServerDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建服务端的连接对象
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(10086);
Socket socket = null;
BufferedInputStream bis = null;
BufferedWriter socketBw = null;
while (true) {
// 获取Socket对象
socket = serverSocket.accept();
// 获取网络中的字节输入流 在封装成高效的字节输入流对象
bis = new BufferedInputStream(socket.getInputStream());
// 创建本地的字节输出流 , 封装成高效的字节输出流
BufferedOutputStream bw = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("day13_demo\\图片\\a.jpg"));
int by;
while ((by = bis.read()) != -1) {
bw.write(by);
bw.flush();
}
//关闭本地流
bw.close();
// 获取网络中的字节输出流 , 封装成高效的字符输出流
socketBw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
socketBw.write("谢谢你");
socketBw.newLine();// 必须有换行 , 因为readLine读到换行结束
socketBw.flush();
}
// 释放资源
// socketBw.close();
// bis.close();
// socket.close();
// serverSocket.close();
}
}
2.7 TCP练习3
package com.itheima.tcp_demo.test3;
import java.io.*;
import java.net.Socket;
public class ClientDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建客户端Socket对象
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 10086);
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:\\传智播客\\安装包\\好看的图片\\liqin.jpg"));
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());
int by;
while ((by = bis.read()) != -1) {// 从本地中读一个字节
bos.write(by);// 往服务器写一个字节
bos.flush();
}
// 写结束标记
socket.shutdownOutput();
// 把网络中的字节输入流 , 封装成高效的字符输入流
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
// String line;
// while ((line = br.readLine()) != null) {
// System.out.println(line);
// }
String msg = br.readLine();// 读到换行才叫读到一行, 所以必须写服务器必须写newLine
System.out.println(msg);
// 释放资源
bis.close();
socket.close();
}
}
package com.itheima.tcp_demo.test3;
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class ServerDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建服务端的连接对象
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(10086);
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
while (true) {
// 获取Socket对象
Socket socket = serverSocket.accept();
executorService.submit(new ServerThread(socket));
}
// 释放资源
// socketBw.close();
// bis.close();
// socket.close();
// serverSocket.close();
}
}
package com.itheima.tcp_demo.test3;
import javax.management.relation.RoleUnresolved;
import java.io.*;
import java.net.Socket;
import java.util.UUID;
public class ServerThread implements Runnable {
Socket socket = null;
BufferedOutputStream bw = null;
public ServerThread(Socket socket) {
this.socket = socket;
}
@Override
public void run() {
try {
// 获取网络中的字节输入流 在封装成高效的字节输入流对象
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(socket.getInputStream());
// 创建本地的字节输出流 , 封装成高效的字节输出流
bw = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("day13_demo\\图片\\" + UUID.randomUUID() + ".jpg"));
int by;
while ((by = bis.read()) != -1) {
bw.write(by);
bw.flush();
}
// 获取网络中的字节输出流 , 封装成高效的字符输出流
BufferedWriter socketBw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
socketBw.write("谢谢你");
socketBw.newLine();// 必须有换行 , 因为readLine读到换行结束
socketBw.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//关闭本地流
try {
bw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
3 Junit单元测试
3.1 Junit4单元测试概述
-
单元测试就是编写测试代码,可以准确、快速地保证程序的正确性,Junit是Java单元测试的框架。
-
JUnit4可以通过注解的方式来标记方法 , 让方法存某种意义 ,常见的注解有:
- @BeforeClass 全局只会执行一次,而且是第一个运行(标记的方法需要是一个静态无参无返回值方法)
- @Before 在测试方法运行之前运行(非静态无参无返回值方法)
- **@Test 测试方法(此方法必须是非静态无参无返回值方法), 主要用于测试的方法 **
- @After 在测试方法运行之后运行(非静态无参无返回值方法)
- @AfterClass 全局只会执行一次,而且是最后一个运行(标记的方法需要是一个静态无参无返回值方法)
- @Ignore 忽略此方法
================================================================================================================
3.2 Junit的基本使用
- 已知存在需要测试的类Calculator ,这是一个能够简单实现加减乘除、平方、开方的计算器类,然后对这些功能进行单元测试。
// 计算器类
public class Calculator {
// 静态变量,用于存储运行结果
private static int result; // 20
// 加法运算
public void add(int n) {
result = result + n;
}
// 减法运算
public void subtract(int n) {
// Bug: 正确的应该是 result = result - n
result = result - 1;
}
// 乘法运算
public void multiply(int n) {
// 此方法尚未写好
}
// 除法运算
public void divide(int n) {
result = result / n;
}
// 平方运算
public void square(int n) {
result = n * n;
}
// 平方根运算
public void squareRoot(int n) {
// Bug : 死循环
for (; ;) ;
}
// 将结果清零
public void clear() {
result = 0;
}
// 返回运算结果
public int getResult(){
return result;
}
}
-
引入Junit4的jar包到模块中
-
第一步 : 在模块中新建文件夹lib,拷贝今天资料中junit4的jar包到模块中
-
第二步 : 选中jar文件 , 右键选择 Add as Library
-
-
生成Junit测试框架
-
使用IDEA能够直接给需要测试的类生成测试框架,如下:
-
选中本类任何位置右键选择 Generate(Alt+Insert)/ go to 选项 , 选择Test…
-
选择需要进行测试的方法
-
在上一步OK后系统会自动生成一个新类CalculatorTest,里面包含一些空的测试用例。
你只需要将这些测试用例稍作修改即可使用,完整的CalculatorTest代码如下:
-
-
限时测试
对于那些逻辑很复杂,循环嵌套比较深的程序,很有可能出现死循环,因此一定要采取一些预防措施。限时测试是一个很好的解决方案。我们给这些测试函数设定一个执行时间,超过了这个时间,他们就会被系统强行终止,并且系统还会向你汇报该函数结束的原因是因为超时,这样你就可以发现这些Bug了。要实现这一功能,只需要给@Test标注加一个参数即可,代码如下:
被测方法:
public void squareRoot(int n) { //Bug : 死循环 for (; ; ) ; }
测试方法:
@Test(timeout = 1000) // Timeout参数表明了你要设定的时间,单位为毫秒,因此1000就代表1秒。 public void squareRoot() { calculator.squareRoot(4); assertEquals(2 , calculator.getResult()); }
3.3 断言
预先判断某个条件一定成立,如果条件不成立,则直接报错。
-
使用 :
//第一个参数表示期望值 //第二个参数表示实际值 // 如果实际值和期望值相同,说明结果正确就测试通过,如果不相同,说明结果是错误的,就会报错 Assert.assertEquals( 期望值, 实际值); Assert.assertEquals("异常原因", 期望值, 实际值); //例如: int result = add(100,200); Assert.assertEquals(300, result);
-
小结 : 如何进行断言
Assert.assertEquals(期望值,实际值)