开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库人工智能区块链大数据移动开发嵌入式开发工具数据结构与算法开发测试游戏开发网络协议系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑笔记本显卡显示器固态硬盘硬盘耳机手机 iphone vivo oppo 小米华为单反装机图拉丁

-> 网络协议 -> 网络编程 -> 正文阅读

[网络协议]网络编程

网络编程

网络相关概念
InetAddress
Socket

网络相关概念

IP地址

概念：用于唯一标识网络中的每台计算机
查看IP地址，控制台 ipconfig
IP地址表示形式：点分十进制 xx.xx.xx.xx
每个十进制数范围：0~255
IP地址组成 = 网络地址 + 主机地址，比如 192.168.16.69
IPv6是代替IPv4的下一代IP地址
IPv4最大的问题是地址资源有限，所有就有了IPv6
IPv4是4个字节32位 IPv6是16个字节128位
IPv4地址分类

域名和端口号

域名

www.baidu.com
好处：为了方便记忆，解决IP难记问题
概念：将IP地址映射成域名(HTTP协议)

端口号

概念：用于标识主机中某个特定的网络程序(例如百度主机中它有很多服务网站服务，邮件服务，Tomcat服务等各种服务)，通过端口来监听每一个服务，防止访问发生错乱。
表示形式：以整数形式，范围0~65535
0~1024已被占用(自己最好不要用)，比如 ssh 22 ，ftp 21 ，smtp 25 ，http 80
常见的网络程序端口号：tomcat:8080 mysql:3306 oracle:1521 sqlserver:1433

网络通讯协议

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)的简写,中文译名为传输控制协议/因特网互联协议，又叫网络通讯协议，这个协议是lnternet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础,简单地说，就是由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成的

TCP协议:传输控制协议

使用TCP协议前,须先建立TCP连接,形成传输数据通道
传输前，采用"三次握手"方式，是可靠的
TCP协议进行通信的两个应用进程:客户端、服务端
在连接中可进行大数据量的传输
传输完毕，需释放已建立的连接，效率低UDP协议:用户数据协议

UDP协议:用户数据协议

将数据、源、目的封装成数据包,不需要建立连接
每个数据报的大小限制在64K内,不适合传输大量数据
因无需连接，故是不可靠的
发送数据结束时无需释放资源(因为不是面向连接的)，速度快
举例:厕所通知:发短信(给对方发消息，不用确定是否对方是否收到)

InetAddress

InetAddress是用于管理IP的类，没有构造器

1. 单例模式

2. 根据静态的方法来返回该对象

public class InetAddress_ {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
        //获取本机的 InetAddress 对象
        InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
        System.out.println(localHost);//设备名称/IP地址  ->WIN-MBL1NG3RUMG/192.168.176.1

        //根据主机名，获取设备的 InetAddress 对象
        InetAddress byName = InetAddress.getByName("WIN-MBL1NG3RUMG");
        System.out.println(byName);

        //根据域名返回 InetAddress 对象
        InetAddress byName1 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
        System.out.println(byName1);//www.baidu.com/14.215.177.39

        //通过 InetAddress 对象 获取IP/域名
        String address = byName1.getHostAddress();
        String name = byName1.getHostName();
        System.out.println(name);//www.baidu.com
        System.out.println(address);//14.215.177.39
    }
}

Socket

基本介绍

套接字(Socket)开发网络应用程序被广泛采用，以至于成为事实上的标准。
通信的两端都要有Socket,是两台机器间通信的端点。
网络通信其实就是Socket间的通信。
Socket允许程序把网络连接当成一个流，数据在两个Socket间通过IO传输。
一般主动发起通信的应用程序属客户端,等待通信请求的为服务端。

TCP网络通讯编程

字节流传输

可靠性

服务端 自己去使用了本地的某个端口如下代码：端口9999

public class SocketTCPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.在本机的9999端口建立监听，等待连接
        //  要求本机没有其他服务在监听9999端口
        //  ServerSocket 可以通过accept() 返回多个socket[多个客服端连接服务器的并发]
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        System.out.println("服务端在9999端口监听等待连接...");
        //2.如果没有客服端去连接9999端口时,程序会 阻塞,等待连接,如果有客服端连接,则会返回Socket对象,程序继续执行
        Socket socket = serverSocket.accept();
        System.out.println("服务端 Socket = " + socket.getClass());

        //3.通过socket.getInputStream() 读取客服端在数据通道上的数据,显示
        InputStream is = socket.getInputStream();    //如果读不到内容,也会阻塞
        byte[] buff = new byte[1024];
        int readLen = 0;
        while ((readLen = is.read(buff)) != -1) {
            System.out.println(new String(buff,0,readLen));
        }
        //4.反馈给客服端
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write("hello client".getBytes());
        socket.shutdownOutput();      //传输结束标记

        //5.关闭流和socket
        os.close();
        is.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();
        System.out.println("服务端退出");
    }
}

客户端 在去连接服务端的端口时，TCP/IP协议也会随机给客服端一个端口，当在传送比较大的文件时(传输时间长)在Java的Terminal控制台输入netstat -an | more 就可以看到一个和本地端口8888号对应的一个端口号。

public class SocketTCPClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.连接服务端  连接InetAddress.getLocalHost()本机服务端这个9999端口
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
        System.out.println("客服端返回 Socket = "+socket.getClass());

        //2.连接之后,生成Socket,通过socket.getOutputStream()得到和socket相关联的输出流对象
        OutputStream os = socket.getOutputStream();

        //3.通过输出流,写入数据到数据通道
        os.write("hello server".getBytes());
        socket.shutdownOutput();      //传输结束标记

        //4.接受服务端反馈过来的信息
        InputStream is = socket.getInputStream();
        byte[] buff = new byte[1024];
        int readLen = 0;
        while ((readLen = is.read(buff)) != -1) {
            System.out.println(new String(buff,0,readLen));
        }
        //关闭流对象和socket,必须关闭
        is.close();
        os.close();
        socket.close();
        System.out.println("客服端退出");
    }
}

字符流传输

因为socket没有直接提供字符流的传输,如果想用字符流传输,可以通过转换流,将字节流转换成字符流再进行传输

服务端

public class SocketTCPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        Socket socket = serverSocket.accept();

        InputStream is = socket.getInputStream();
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
        //System.out.println(br.readLine());	//只能读单行字符串
        
        String s = null;
        while (!(s = br.readLine()).equals("bye")) {
            System.out.println(s);
        }
        
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(os));
        bw.write("hello client 字符流\nhello client 字符流\nbye");
        bw.newLine();//用字符流就可以不用socket.shutdownOutput()标记但是前提是接收时一定要用readLine()接收
        bw.flush();//字符流,一定要手动刷新,不然不会写入到数据通道

        //5.关闭流和socket
        bw.close();
        br.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();
        System.out.println("服务端退出");
    }
}

客户端

public class SocketTCPClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);

        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(os));
        bw.write("hello server 字符流\nhello server 字符流\nbye");
        bw.newLine();//用字符流就可以不用socket.shutdownOutput()标记但是前提是接收时一定要用readLine()接收
        bw.flush();//字符流,一定要手动刷新,不然不会写入到数据通道

        InputStream is = socket.getInputStream();
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
        //System.out.println(br.readLine());
        String s = null;
        while (!(s = br.readLine()).equals("bye")) {
            System.out.println(s);
        }
        
        //关闭流对象和socket,必须关闭
        br.close();
        bw.close();
        socket.close();
        System.out.println("客服端退出");
    }
}

问题？

System.out.println(br.readLine());	//这个可以读取一行数据

while ((s = br.readLine())!=null) {	//但是想要读取多行数据,这个做法为啥不行
    System.out.println(s);
}

原因
首先要明白什么叫流结束，对于读取文件流，读到文件末尾算结束，
但对于socket流，把某次写入到该流的字符读取完能认为该socket流结束吗？
不能，因为这个流还存在，即使流中已经没有数据，但仍然可以继续写出和读入，那么程序自然会继续读流，而流真正的结束就是关闭。
自我理解 待求证
~~应该是字符串读到最后一行应该不为null或者是不能读取到最后。~~ 好像是关于IO的阻塞和非阻塞
解决办法 在文本的最后加一个字符串作为结束标记

while (!(s = br.readLine()).equals("bye")) {
    System.out.println(s);
}

netstat指令

netstat -an 可以查看当前主机网络情况，包括端口监听情况和网络连接情况
netstat -an|more 使查看的内容分页按空格键显示下一页
要求在dos控制台下执行 ~~ctrl+c 停止当前代码运行~~
Listening 表示某个端口在监听
如果外部程序连接到该端口，就会显示一条连接信息

在这里插入图片描述

本地地址(IP:端口号) 表示本地这个IP对应的端口号
外部地址(IP:端口号) 表示外部连接到本地地址的IP和对应的端口号
状态表示监听的状态
用管理员启动的dos控制台输入netstat -anb|more 还可以查看是什么在监听这个端口

UDP网络通讯编程(了解)

基本介绍

类 DatagramSocket和 DatagramPacket[数据包|数据报]实现了基于UDP协议网络程序。
UDP数据报通过数据报套接字DatagramSocket发送和接收，系统不保证UDP数据报一定能够安全送到目的地,也不能确定什么时候可以抵达。
DatagramPacket 对象封装了UDP数据报，在数据报中包含了发送端的IP地址和端口号以及接收端的IP地址和端口号。
UDP协议中每个数据报都给出了完整的地址信息，因此无须建立发送方和接收方的连接。

基本流程

在这里插入图片描述

案例
发送端 也可以说是接收端

public class UDPSenderB {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建一个DatagramSocket对象,准备发送和接收数据
        DatagramSocket dgs = new DatagramSocket(9998);

        //2.将要发送的数据,封装到DatagramPacket对象
        byte[] bytes = "hello world".getBytes();//InetAddress.getLocalHost()不推荐用这个因为,此时能用是是因为发送和接收在一台机子上面
        DatagramPacket dgp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length, InetAddress.getByName("192.168.159.1"), 9999);
        dgs.send(dgp);

        //3.接收数据
        byte[] buff = new byte[1024];
        dgp = new DatagramPacket(buff, buff.length);
        dgs.receive(dgp);
        int length = dgp.getLength();       //接收到数据的字节长度
        bytes = dgp.getData();
        String s = new String(bytes, 0, length);
        System.out.println(s);

        //3.关闭资源
        dgs.close();
        System.out.println("B退出");
    }
}

接收端 也可以说是发送端

public class UDPReceiverA {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建一个DatagramSocket对象,准备在9999端口接收数据
        DatagramSocket dgs = new DatagramSocket(9999);

        //2.构建一个DatagramPacket对象,准备接收数据    UDP数据包大小为64K
        byte[] bytes = new byte[1024];   //64*1024
        DatagramPacket dgp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);

        //3.调用 接收方法  通过网络传输的DatagramPacket来填充DatagramSocket对象
        //  当有数据包发送到本机9999端口,就会接收到数据,没有发送,就会阻塞等待
        dgs.receive(dgp);

        //4.把dgs进行拆包,取出数据,并显示
        int length = dgp.getLength();       //接收到数据的字节长度
        bytes = dgp.getData();
        String s = new String(bytes, 0, length);
        System.out.println(s);

        //5.发送信息回去
        bytes = "你好 世界".getBytes();//InetAddress.getLocalHost()不推荐用这个因为,此时能用是是因为发送和接收在一台机子上面
        dgp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length, InetAddress.getByName("192.168.159.1"), 9998);
        dgs.send(dgp);

        //关闭资源
        dgs.close();
        System.out.println("A退出");
    }
}