[网络协议]2021.8.3&8.4&8.5学习博客 网络编程

网络编程

概述：

TCP概念类似于：打电话-连接-接了-通话

UDP概念类似于：发短信-发送了就结束了-接收

计算机网络：计算机网络系统就是利用通信设备和线路将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息传递的系统。

网络编程的目的：传播交流信息

想要达到这个效果需要什么

1.如何准确的定位网络上的一台主机：ip:端口+定位到此计算机上的某个资源

2.找到这个主机，如何传输数据？

javaweb：网页编程 B/S

网络编程：TCP/IP C/S

网络通信的要素

如何实现网络的通信？

通信双方的地址：ip+端口

规则：网络通信协议

重点：

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：1.ipv4/ipv6

ipv4 ：127.0.0.1 4字节组成，0~255

ipv6 :win+R cmd ipconfig,128位，8个无符号数

公网(互联网)——私网(局域网)

ABCD类地址

192.168.xx.xx是专门给组织内部使用的

栗子：

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;

//测试ip
public class studyip {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
        try {
            //查询本地地址
            InetAddress inetAddress1 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            System.out.println(inetAddress1);
            InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println(localHost);
            //查询网站地址
            InetAddress inetAddress2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");//获取网站的ip地址
            System.out.println(inetAddress2);
            InetAddress bilibili = InetAddress.getByName("www.bilibili.com");
            System.out.println(bilibili);
            //
            System.out.println(localHost.getHostName());//域名
            System.out.println(localHost.getHostAddress());//ip
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

端口

端口表示计算机上的一个程序的进程
不同的进程有不同的端口号，用来区分软件
被规定0~65535
TCP，UDP 65535*2 两端口不能相同，单个协议下端口不能冲突
端口分类：
公有端口0~1023
HTTP：80
HTTPS：443
FTP：21
Telent：23
程序注册端口：1024~49151，分配给用户或者程序
Tomcat：8080
MySQL：3306
Oracle：1521
动态、私有：49152~65535
win+R cmd 然后

netstat -ano#查看所有端口
netstat -ano|findstr "端口号"#查看指定端口
tasklist|findstr "端口号"#查看指定端口进程
#任务管理器pid为端口号

import java.net.InetSocketAddress;

public class testInetSocketAddress {
    public static void main(String[] args) {
        InetSocketAddress inetSocketAddress1 = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8080);
        InetSocketAddress inetSocketAddress2 = new InetSocketAddress("localhost", 8080);
        System.out.println(inetSocketAddress1);
        System.out.println(inetSocketAddress2);
        //============================================
        System.out.println(inetSocketAddress1.getAddress());//ip地址
        System.out.println(inetSocketAddress1.getPort());//端口
        System.out.println(inetSocketAddress1.getHostName());//域名
    }
}

通信协议

网络通信协议：速率，传输码率，代码结构，传输控制
TCP/IP协议簇：两个重要协议：
TCP：用户传输协议，连接，稳定，传输完成后释放连接，效率低，“三次握手”
UDP：用户数据报协议，不连接，不稳定
DDos：分布式拒绝服务攻击

TCP

客户端：1.连接服务器Socket 2.发送消息

package net;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
//客户端
public class TcpClient {
    public static void main(String[] args) {
        Socket socket = null;
        OutputStream outputStream = null;
        try {//需要有服务器的地址
            InetAddress byName = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            //需要有一个端口号
            int port = 9999;
            //创建一个Socket连接
            socket = new Socket(byName,port);
            //发送消息，IO流
            outputStream = socket.getOutputStream();
            outputStream.write("test测试，向服务器发送数据，test".getBytes());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if (outputStream!=null){
                try {
                    outputStream.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (socket!=null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

服务器：1.建立服务端口 2.等待用户连接accept 3.接受用户消息

package net;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.io.IOException;
import java.net.Socket;

//服务器
public class TcpServer {
    public static void main(String[] args) {
        ServerSocket serverSocket = null;//提优先级
        Socket accept = null;
        InputStream inputStream = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;
        try { //首先需要有一个地址
            serverSocket = new ServerSocket(9999);
            //等待客户端连接过来
            accept = serverSocket.accept();
            //读取客户端的消息
            inputStream = accept.getInputStream();
            //管道流
            baos = new ByteArrayOutputStream();
            byte[] buffer = new byte[1024];//缓冲区
            int len;
            while ((len=inputStream.read(buffer))!=-1){
                baos.write(buffer,0,len);
            }
            System.out.println(baos.toString());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if (baos!=null) {
                try {
                    baos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (inputStream!=null){
                try {
                    inputStream.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (accept!=null){
                try {
                    accept.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (serverSocket!=null){
                try {
                    serverSocket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

上传文件：

以图片test.jpg为例，传输完成后服务器接收的为receive.jpg

客户端：

package net2;
import java.io.*;
import  java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;

//客户端,图片传输相关
public class TcpClient {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //创建一个Socket连接
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),9998);
        //创建一个输出流
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //读取文件
        FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("untitled/test.jpg"));
        //写出文件
        byte[] buffer =new byte[1024];//缓冲区
        int len;
        while ((len=fis.read(buffer))!=-1){
            os.write(buffer,0,len);
        }
        //通知服务器已经传输结束
        socket.shutdownOutput();
        //接收服务器的关闭信息
        InputStream is = socket.getInputStream();//接收服务器反馈的信息
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] buffer2 = new byte[2014];
        int len2;
        while ((len2=is.read(buffer2))!=-1){
            baos.write(buffer2,0,len2);
        }
        System.out.println(baos.toString());
        //关闭文件
        fis.close();
        os.close();
        socket.close();


    }
}

服务器：

package net2;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class TcpServer {
    public static void main(String[] args)throws Exception {
        //创建服务器
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9998);
        //监听客户端的连接
        Socket socket = serverSocket.accept();//阻塞式监听，会一直等待客户端连接
        //获取输入流
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //文件输出
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("receive.jpg"));
        //
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len=is.read(buffer))!=-1){
            fos.write(buffer,0,len);
        }
        //
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write("接收完毕，可以断开".getBytes());

        //关闭
        fos.close();
        is.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();
    }
}

Tomcat

服务端：自定义 S (Server的缩写)、Tomcat服务器 S:Java后台开发
客户端：自定义 C (Client的缩写)、浏览器B

UDP

发送包&接收包
发送的内容为hello,Server
客户端：

package net3;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

public class UDPClient {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //建立一个Socket
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
        String msg="hello,Server";//发送的信息
        InetAddress localhost = InetAddress.getByName("localhost");//域名
        int port=9090;//端口
        //信息、起始位置、结束位置、域名、端口
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg.getBytes(),0,msg.getBytes().length,localhost,port);
        //发送包
        socket.send(packet);
        //关闭流
        socket.close();
    }
}

服务器：

package net3;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

public class UDPServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);//新建一个Socket
        byte[] buffer = new byte[1024];//缓冲区
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, 0, buffer.length);
        socket.receive(packet);//阻塞接收
        System.out.println(packet.getAddress().getHostAddress());//打印接收到的包的发送地址
        System.out.println(new String(packet.getData(),0,packet.getLength()));//打印接收到的包的信息

        //关闭连接
        socket.close();

    }
}

实时的单向发送消息

发送者：

package chat;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class UDPSender {
    public static void main(String[] args)throws Exception {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);
        //准备数据，控制台读取System.in
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        while (true) {
            String data = reader.readLine();
            byte[] datas = data.getBytes();//数据是不可读的，需要先转成字节
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(datas, 0, datas.length, new InetSocketAddress("localhost", 6666));
            if (data.equals("bye")){
                break;
            }
            //发送包
            socket.send(packet);
        }
        //关闭流
        socket.close();
    }
}

接收者：

package chat;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

public class UDPRecevicer {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(6666);//新建一个Socket
        while (true) {
            //准备接收包裹
            byte[] container = new byte[1024];//缓冲区
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(container, 0, container.length);
            socket.receive(packet);//阻塞接收
            //断开连接：bye
            byte[] data = packet.getData();
            String s = new String(data, 0, packet.getLength());

            System.out.println(s);
            if (s.equals("bye")){//如果接收到bye，则结束循环
                break;
            }

        }
        //关闭连接
        socket.close();

    }
}

学习多线程后将完成实时通信

URL

统一资源定位符：定位本地资源或定位互联网上的某一资源

DNS域名解析 www.baidu.com xxx.x…x…x数字ip

组成URL的五部分：

协议://ip地址:端口/项目名/资源

五部分可以少但是不能多

package net4;

import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;

public class UrlDemo {
        public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {//需要用到Tomcat
            URL url = new URL("http://localhost:8080/helloworld/index.jsp?username=Dove&passord=123");
            System.out.println(url.getProtocol());//获取协议
            System.out.println(url.getHost());//获取ip
            System.out.println(url.getPort());//获取端口
            System.out.println(url.getPath());//获取全路径
            System.out.println(url.getFile());//获取文件
            System.out.println(url.getQuery());//获取参数
        }
    }

URL下载：

package net4;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;

public class UrlDownLoad {
    public static void main(String[] args)throws Exception {
        //网页地址
        URL url = new URL("https://m801.music.126.net/20210805143325/5051caa0b0dcf1a097a98beb78e45463/jdyyaac/obj/w5rDlsOJwrLDjj7CmsOj/8775906482/e356/02c7/04b1/e315fd4dc7462cbf7089d48b78a213f3.m4a");
        //链接到这个地址http
        HttpURLConnection urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
        InputStream is = urlConnection.getInputStream();
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("test2.m4a");//输出什么文件填对应类型
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len=is.read(buffer))!=-1){
            fos.write(buffer,0,len);
        }
        fos.close();
        is.close();
        urlConnection.disconnect();
    }
}

//这里下载的是牛尾憲輔的乒乓OSTLike a dance