[网络协议] java网络编程

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[网络协议]java网络编程

InetAddress类的使用

一、实现网络通信需要解决的两个问题：

如何准确地定位网络上一台或多台主机；定位主机上的特定的应用
找到主机后如何可靠高效地进行数据传输

二、网络通信的两个要素：

对应问题一：IP和端口号
对应问题二：提供网络通信协议：TCP/IP参考模型（应用层、传输层、网络层、物理+数据链路层）

三、通信要素一：IP和端口号

IP的理解：
- IP:唯一的标识 Internet 上的计算机（通信实体）
- 在Java中使用InetAddress类代表IP
- IP分类：IPv4 和 IPv6 ; 万维网和局域网
- 域名: www.baidu.com www.mi.com www.sina.com www.jd.com （域名解析：域名容易记忆，当在连接网络时输入一个主机的域名后，域名服务器(DNS)负责将域名转化成IP地址，这样才能和主机建立连接）
- 本地回路地址：127.0.0.1 对应着：localhost
InetAddress类:此类的一个对象就代表着一个具体的IP地址
- 实例化：getByName(String host) 、 getLocalHost()（单例模式）
- 常用方法：getHostName() 、getHostAddress()
端口号：正在计算机上运行的进程。

要求：不同的进程不同的端口号

范围：被规定为一个 16 位的整数 0~65535

端口号与IP地址的组合得出一个网络套接字：Socket

四、通信要素二：网络通信协议

分类模型

在这里插入图片描述

TCP和UDP的区别

在这里插入图片描述

TCP三次握手和四次挥手

在这里插入图片描述

TCP网络编程

代码示例1：客户端发送信息给服务端，服务端将数据显示在控制台上

package 网络编程;

import com.sun.xml.internal.messaging.saaj.util.ByteOutputStream;
import org.junit.Test;

import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

/**
 * Created by 227 on 2021/7/22.
 */
public class TCPTest1 {
    @Test
    public void client() {

        Socket socket= null;
        OutputStream os= null;
        try {
            //1.创建Socket对象，指明服务器端的ip和端口号
            InetAddress inet=InetAddress.getByName("192.168.1.9");
            socket = new Socket(inet,8801);
            //2.获取一个输出流，用于输出数据
            os = socket.getOutputStream();
            //3.写出数据的操作
            os.write("你好！我是客户端".getBytes());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.资源的关闭
            if (os!=null){
                try {
                    os.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (socket!=null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    @Test
    public void server()  {
        ServerSocket ss= null;
        Socket socket= null;
        InputStream is= null;
        ByteArrayOutputStream baos= null;
        try {
            //1.创建服务器端的ServerSocket，指明自己的端口号
            ss = new ServerSocket(8801);
            //2.调用accept()表示接收来自于客户端的socket
            socket = ss.accept();
            //3.获取输入流
            is = socket.getInputStream();
            //4.读取输入流中的数据
            baos = new ByteArrayOutputStream();
            byte[] buffer=new byte[5];
            int len;
            while ((len=is.read(buffer))!=-1){
                baos.write(buffer,0,len);
            }
            System.out.println(baos);
            System.out.println("获取到"+socket.getInetAddress().getHostAddress()+"的数据");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //5.关闭资源
            if (baos!=null){
                try {
                    baos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (is!=null){
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (socket!=null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (ss!=null){
                try {
                    ss.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

代码示例2：客户端发送文件给服务端，服务端将文件保存在本地。

package 网络编程;

import org.junit.Test;

import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/**
 * Created by 227 on 2021/7/22.
 */
public class TCPTest2 {
    @Test
    public void client() {

        Socket socket= null;
        OutputStream os= null;
        BufferedInputStream bis=null;
        try {
            //1.创建Socket对象，指明服务器端的ip和端口号
            InetAddress inet=InetAddress.getByName("192.168.1.9");
            socket = new Socket(inet,8801);
            //2.获取一个输出流，用于输出数据
            os = socket.getOutputStream();
            //3.写出数据的操作
            bis=new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("img_client.jpg")));
            byte[] buffer=new byte[1024];
            int len;
            while ((len=bis.read(buffer))!=-1){
                os.write(buffer,0,len);
            }
            //关闭数据的输出
            socket.shutdownOutput();
            //接收服务器传来的信息
            InputStream is = socket.getInputStream();
            ByteArrayOutputStream baos=new ByteArrayOutputStream();
            byte[] buffer1=new byte[5];
            int len1;
            while ((len1=is.read(buffer1))!=-1){
                baos.write(buffer1,0,len1);
            }
            System.out.println(baos.toString());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.资源的关闭
            if (bis!=null){
                try {
                    bis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (os!=null){
                try {
                    os.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (socket!=null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    @Test
    public void server()  {
        ServerSocket ss= null;
        Socket socket= null;
        InputStream is= null;
        ByteArrayOutputStream baos= null;
        BufferedOutputStream bos=null;
        try {
            //1.创建服务器端的ServerSocket，指明自己的端口号
            ss = new ServerSocket(8801);
            //2.调用accept()表示接收来自于客户端的socket
            socket = ss.accept();
            //3.获取输入流
            is = socket.getInputStream();
            //4.读取输入流中的数据
            bos=new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File("img_server.jpg")));
            byte[] buffer=new byte[1024];
            int len;
            while ((len=is.read(buffer))!=-1){
                bos.write(buffer,0,len);
            }
            socket.shutdownInput();
            //给客户端传送信息
            OutputStream os = socket.getOutputStream();
            os.write("我是服务器！已接收到图片".getBytes());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //5.关闭资源
            if (bos!=null){
                try {
                    bos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (baos!=null){
                try {
                    baos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (is!=null){
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (socket!=null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (ss!=null){
                try {
                    ss.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

代码示例3：从客户端发送文件给服务端，服务端保存到本地。并返回“发送成功”给客户端。并关闭相应的连接。

package 网络编程;

import org.junit.Test;

import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/**
 * Created by 227 on 2021/7/22.
 */
public class TCPTest3 {
    @Test
    public void client() {

        Socket socket= null;
        OutputStream os= null;
        BufferedInputStream bis=null;
        try {
            //1.创建Socket对象，指明服务器端的ip和端口号
            InetAddress inet=InetAddress.getByName("192.168.1.9");
            socket = new Socket(inet,8801);
            //2.获取一个输出流，用于输出数据
            os = socket.getOutputStream();
            //3.写出数据的操作
            bis=new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("img_client.jpg")));
            byte[] buffer=new byte[1024];
            int len;
            while ((len=bis.read(buffer))!=-1){
                os.write(buffer,0,len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.资源的关闭
            if (bis!=null){
                try {
                    bis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (os!=null){
                try {
                    os.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (socket!=null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    @Test
    public void server()  {
        ServerSocket ss= null;
        Socket socket= null;
        InputStream is= null;
        ByteArrayOutputStream baos= null;
        BufferedOutputStream bos=null;
        try {
            //1.创建服务器端的ServerSocket，指明自己的端口号
            ss = new ServerSocket(8801);
            //2.调用accept()表示接收来自于客户端的socket
            socket = ss.accept();
            //3.获取输入流
            is = socket.getInputStream();
            //4.读取输入流中的数据
            bos=new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File("img_server.jpg")));
            byte[] buffer=new byte[1024];
            int len;
            while ((len=is.read(buffer))!=-1){
                bos.write(buffer,0,len);
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //5.关闭资源
            if (bos!=null){
                try {
                    bos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (baos!=null){
                try {
                    baos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (is!=null){
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (socket!=null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (ss!=null){
                try {
                    ss.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

UDP网络编程

package 网络编程;

import org.junit.Test;

import java.io.IOException;
import java.net.*;

/**
 * Created by 227 on 2021/7/22.
 */
public class UDPTest {
    @Test
    public void sender()  {
        DatagramSocket socket= null;
        try {
            socket = new DatagramSocket();
            String str="我是发送端";
            byte[] data=str.getBytes();
            InetAddress inet=InetAddress.getByName("192.168.1.9");
            DatagramPacket packet=new DatagramPacket(data,0,data.length,inet,9090);
            socket.send(packet);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (socket!=null){
                socket.close();
            }
        }
    }
    @Test
    public void reciever()  {
        DatagramSocket socket= null;
        try {
            socket = new DatagramSocket(9090);
            byte[] data=new byte[100];
            DatagramPacket packet=new DatagramPacket(data,0,data.length);
            socket.receive(packet);
            System.out.println(new String(packet.getData(),0,packet.getLength()));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (socket!=null){
                socket.close();
            }
        }

    }

}

URL编程

URL(Uniform Resource Locator)的理解:统一资源定位符，对应着互联网的某一资源地址

URL的5个基本结构：

*  http://localhost:8080/examples/beauty.jpg?username=Tom
*  协议   主机名    端口号  资源地址           参数列表

如何实例化:

URL url = new URL("http://localhost:8080/examples/beauty.jpg?username=Tom");

常用方法：

可以读取、下载对应的url资源：

package 网络编程;

import org.junit.Test;

import java.io.*;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;

/**
 * Created by 227 on 2021/7/22.
 */
public class URLTest {
    @Test
    public void test()  {
        HttpURLConnection urlConnection = null;
        InputStream is= null;
        BufferedOutputStream bos= null;
        try {
            URL url = new URL("http://localhost:8080/examples/img.jpg");
            urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
            urlConnection.connect();
            is = urlConnection.getInputStream();
            bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File("img_URL.jpg")));
            byte[] buffer=new byte[1024];
            int len;
            while ((len=is.read(buffer))!=-1){
                bos.write(buffer,0,len);
            }
            System.out.println("下载完成");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (bos!=null){
                try {
                    bos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (is!=null){
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (urlConnection!=null){
                urlConnection.disconnect();
            }
        }
    }
}