网络编程（实现TCP和UDP通信）

时间：2020-12-15 10:31:47 收藏：0 阅读：23

网络编程

1.1 概述

1.1.1 引言

网络编程把地球变成了村，网络缩小了实际距离。

打电话：连接---接了---通化（TCP连接）

发短信：发送就完了---接收短信（UDP连接）

1.1.2 概念

计算机网络：将地理位置不同（上海、西安）的具有独立功能的多台计算机及其外部设备（物联时代，智能电视等），通过通信线路（有线、无线）连接起来，在网络操作系统，网络软件及网络通信协议（TCP、UDP）的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

网络编程目的：无线电台：传播交流信息，数据交换，通信

达到这个效果需要什么：

如何准确定位网络上的主机：IP：端口，定位到这个计算机上的某个资源
如何传输数据

javaweb：网页编程 B/S

网络编程：TCP/IP C/S

1.2 网络通信的要素

如何实现网络通信？

通信双方地址：

ip
端口号
192.168.1.125:5000

规则

TCP/IP参考模型

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小结：

1.网络编程中有两个主要问题：
- 如何精准的定位到网络上的一台或多台主机，ping
- 找到主机后如何进行通信
2.网络编程中的要素
- IP和端口号
- 网络通信写协议
3.万物皆可对象

1.3 IP

ip地址：InetAddress

唯一定位一台网络上计算机
127.0.0.1：本机localhost
ip地址的分类
- ipv4/ipv6
  - 127.0.0.1(localhost)（内部回环地址：如果开着热点，其它设备连接，则不能ping成功）
  - ipv4，4个字节组成，0~255，42亿
  - ipv6，2001:250:4000:4139:0:f63a:c245:1b8f，128位（16*8），8个无符号整数
- 公网（互联网）-私网（局域网）
  - ABCD类地址，把255开头的地址对半折，依次表示为A、B、C、D
  - 192.168.xx.xx。专门给组成内部使用
- 域名：（阿里云查询）
  - ip：www.vip.com
  - cn：中国网络域名
  - com：国际网络域名

ip相关的类：InetAdress，没有构造方法，只有静态方法

//没有构造方法，只有通过静态方法创建
InetAdress adress = InetAdress.getByName("127.0.0.1"); 
InetAdress adress = InetAdress.getLocalHost("127.0.0.1");
//方法
adress.getHostAdress();
adress.getHostName();

InetAddress inetAddress2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
System.out.println(inetAddress2);
System.out.println("--------------------------");
//常用方法
//System.out.println(inetAddress2.getAddress());
//System.out.println(inetAddress2.getCanonicalHostName());//规范的名字
//System.out.println(inetAddress2.getHostAddress());  //ip
//System.out.println(inetAddress2.getHostName());  //域名，或者自己电脑的名字

1.4 端口 port

端口表示计算机上的一个程序的进程

不同的进程有不用的端口号，用来区分软件
规定：0~65535
TCP，UDP：65535*2，意思是，tcp 80和udp 80端口号不冲突，在单个协议下，端口号可以冲突

端口分类：

公有端口 0~200
- HTTP : 80
- HTTPS : 443
程序注册端口：1024~49151，分配用户或程序
- tomcat : 8080
- MySQL : 3306
- Oracle : 1521
动态、私有：49152~65535

常见的dos命令

netstat -ano #查看所有端口
netstat -ano|findstr "5900" #查看指定的端口
tasklist|findstr "5900" #查看指定端口的进程
ctrl + shift + Esc

InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8080);
System.out.println(inetSocketAddress.getAddress());
System.out.println(inetSocketAddress.getPort());

1.5 通信协议

协议：约定

网络通信协议：速率、传输码率、代码结构、传输控制

问题：非常复杂-----分层解决

TCP/IP协议簇

TCP：用户传输协议
UDP：用户数据报协议

出名的协议

TCP：
IP：网络互连协议

TCP和UDP对比

TCP：打电话

连接、稳定

三次握手、四次挥手

A：客户端   B：服务端
A：你愁啥
B：瞅你咋地
A：干一场

A：我要断开了
B：我知道你要断开了
B：你真的要断开了吗
A：我真的要断开了

客户端、服务端
传输完成、释放连接，效率低

UDP：发短信

不连接、不稳定
客户端、服务端：没有明确界限
不管是否准备好，都可以发送
DDOS：洪水攻击，（饱和攻击）

1.6 TCP

服务端:

建立服务的端口
等待用户的连接accept
接收用户的消息

 //1.有一个地址
serverSocket = new ServerSocket(9999);
//2.等待客户端连接
accept = serverSocket.accept();
//3.读取客户端的消息
is = accept.getInputStream();
/*
 	byte[] bytes = new byte[1024];
 	int len;
	while((len = is.read(bytes))!=-1){
		System.out.println(new String(bytes,0,len)); //出现了中文，会从中间断掉
	}
*/
//利用管道流
baos = new ByteArrayOutputStream();
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
while ((len = is.read(bytes)) != -1) {
	baos.write(bytes, 0, len);
}
System.out.println(baos.toString());

客户端：

连接服务器Socket（包括InetAdress和port）
发送消息

//1.知道服务器地址，端口号
serverIP = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
int port = 9999;
//2.创建一个Socket连接
socket = new Socket(serverIP, port);
//3.发送消息 IO流
os = socket.getOutputStream();
os.write("hello".getBytes());

1.6.1 文件上传

服务端

ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9998); //创建服务，一个端口对应一个进程
Socket accept = serverSocket.accept();  //阻塞式监听，会一直等待客户端连接
InputStream is = accept.getInputStream();//获取输入流
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("receive1.jpg")); //文将监听到的内容文件输出
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
while((len = is.read(bytes))!=-1){
      fos.write(bytes,0,len);
}
//关闭资源

客户端

Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("localhost"), 9998); //创建一个Socket连接
OutputStream os = socket.getOutputStream();//创建一个输出流
FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("ge.jpg")); //读取文件输入流
byte[] buffer = new byte[1024]; //写出文件
int len;
while((len= fis.read(buffer))!=-1){
     os.write(buffer,0,len);
}
//关闭资源

Tomcat

conf-logging.properties：将配置改为GBK

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1.7UDP

DataSocket

DatagramPacket

/**************发送方**************/
DatagramSocket socket = new DatagramSocket(7070);//建立Socket
//创建数据包
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg.getBytes(), 0, msg.getBytes().length, InetAdress.getByName("localhost"), port);
//发送数据
socket.send(packet);
//释放资源
socket.close();

/*************接收方**************/
DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090); //建立Socket
//接收数据
byte[] buffer = new byte[2048];			//创建一个buffer，用于接收数据缓冲
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, 0, buffer.length); //建立一个packet，用于接收数据包
socket.receive(packet);

System.out.println(new String(packet.getData(),0,packet.getLength())+":"+packet.getAddress()+",port:"+packet.getPort());
//System.out.println(packet.getData().toString()+":"+packet.getAddress()+",port:"+packet.getPort());
//注意：接收数据不能用toString()来转换格式
socket.close();

1.7.1聊天接收&发送

//发送方
public class UdpSenderDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);
        while (true){
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            String data = reader.readLine();
            DatagramPacket packet = new 				DatagramPacket(data.getBytes(),0,data.getBytes().length,InetAddress.getByName("localhost"),9999);
            socket.send(packet);
            if(data.equals("bye")){
                break;
            }
        }
        socket.close();
    }
}

public class UdpReceiveDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9999);

        byte[] container = new byte[1024];
        while (true){
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(container,0,container.length);
            socket.receive(packet);
            String s = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength());
            System.out.println(s);
            if(s.equals("bye")){
                break;
            }
        }
        socket.close();
    }
}

1.7.2线程实现网络聊天

public class TalkReceive implements Runnable {
    DatagramSocket socket = null;
    private int port;
    private String name;
    public TalkReceive(int port,String name) {
        this.name = name;
        this.port = port;
        try {
            socket = new DatagramSocket(port);
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            byte[] container = new byte[1024];
            while (true) {
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(container, 0, container.length);
                socket.receive(packet);
                String s = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength());
                System.out.println(name+":"+s);
                if (s.equals("bye")) {
                    break;
                }
            }

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        socket.close();
    }
}

public class TalkSend implements Runnable{
    DatagramSocket socket = null;
    BufferedReader reader = null;

    private String fromIP;
    private int fromPort;
    private String toIp;
    private int toPort;

    public TalkSend(String fromIP, int fromPort, String toIp, int toPort) {
        this.fromIP = fromIP;
        this.fromPort = fromPort;
        this.toIp = toIp;
        this.toPort = toPort;
        try {
             socket = new DatagramSocket(this.fromPort);
             reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true){
            try {
                String data = reader.readLine();
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data.getBytes(),0,data.getBytes().length, new InetSocketAddress(this.toIp,this.toPort));
                socket.send(packet);
                if(data.equals("bye")){
                    break;
                }
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
        socket.close();
    }
}

1.8 URL

https://www.baidu.com/

统一资源定位符：定位资源的，定位互联网上的某一个资源

DNS域名解析 xxx.x.xx...xx.xx

协议：//ip地址：端口/项目名/资源

原文：https://www.cnblogs.com/zkf1997/p/14137110.html