[网络协议] 英语渣渣学Java的day2

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[网络协议]英语渣渣学Java的day2

模拟停车场停车

停车场有3个车位，有车的不能停，多个用户可以入位，出库
1.利用队列完成

package com.gec.work;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;

/*
 	停车场有3个车位，有车的不能停，多个用户可以入位，出库
 */
public class Work1 {
	public static void main(String[] args) {
		//队列
		BlockingQueue<Boolean> parkings = new ArrayBlockingQueue<>(3);
		
		//停车线程
		Thread park = new Thread(new Parking(parkings),"五凌");
		Thread park2 = new Thread(new Parking(parkings),"宝骏730");
		Thread park3 = new Thread(new Parking(parkings),"ae86");
		
		Thread park4 = new Thread(new Parking(parkings),"奔驰");
		
		//启动停车线程
		park.start();
		park2.start();
		park3.start();
		park4.start();
		
		
		//出停车位
		Thread leave = new Thread(new Leave(parkings),"有车");
		leave.start();
	}
}

class Parking extends Thread{
	private BlockingQueue<Boolean> parkings;

	public Parking(BlockingQueue<Boolean> parkings) {
		this.parkings = parkings;
	}

	//停车
	@Override
	public void run() {
		try {
			//System.out.println("停车场还有空位:" + parkings.remainingCapacity());
			
			//停车
			parkings.put(true);
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "停车");
			
			//模拟停车时间
			Thread.sleep(new Random().nextInt(2000)+1000);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
}

class Leave extends Thread{
	private BlockingQueue<Boolean> parkings;
	public Leave(BlockingQueue<Boolean> parkings) {
		this.parkings = parkings;
	}

	@Override
	public void run() {
		try {
			Thread.sleep(new Random().nextInt(1500)+1000);
		} catch (InterruptedException e1) {
			e1.printStackTrace();
		}
		try {
			
			//模拟取车
			parkings.take();
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "出去");
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
}

注意：这里可以通过remainingCapacity()方法打印出剩余空位的容量，但是不太准备确，有可能是打印或者线程是任意打印出的问题，所以建议不要打印出空位，不太美观。

效果图：
在这里插入图片描述
2.用线程池和Semaphore 完成

package com.gec.work;

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;

public class Work1 {
	public static void main(String[] args) {
		//线程池创建
		ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();
		
		//信号量
		Semaphore sp = new Semaphore(3);
		
		//循环
		for (int i = 1; i < 10; i++) {
			//定义编号
			final long num = i;
			
			//提交线程任务
			threadPool.submit(new Runnable() {
				
				@Override
				public void run() {
					//获得信号量
					try {
						sp.acquire();
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
					
					System.out.println("停车入库:" + num+"号车主");
					
					//停车时间
					try {
						Thread.sleep(new Random().nextInt(2500)+1000);
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
					
					//出车
					sp.release();
					System.out.println("出车:" + num+"号车主");
				}
			});
			

		}
		  //关闭线程池
		threadPool.shutdown();
		
	}
}

注意：这里能不加锁尽量不加，加锁容易导致不能同时进入车库和同时出来，只能进一辆出一辆。

效果图：
在这里插入图片描述

java网络编程中的基本概念

IP一般都对应一个域名。

服务器是一个开放在网络中的，可以被其他电脑访问的，提供某些数据服务的，配置很高的电脑。

域名
?1. 域名:www.baidu.com
?2. 域名后缀: .com/.cn/.org/.net/.xyz等等。
?3. 每个域名都指向一个IP地址。

IPv4:4个点分十进制，如192.168.10.235,用户在增多，即将耗尽
IPv6:8个点分十六进制，如ACAC:4567:2222:8745:3900:2242:8645:3901

端口:0~65535
?1. 可以这样理解:网线中有65535个管道/电脑是个很大的屋子，每个端口都是一个门。
?2. 访问指定ip的指定端口，我们的电脑也会使用一个随机未被占用的端口，每个端口同时只能被一个端口使用。

3. 网络模型和网络协议
OSI模型与TCP
在这里插入图片描述
网络协议:
有7层OSI网络模型，java编程主要使用TCP/UDP

IP:互联网传输协议
TCP:传输控制协议
TCP/IP:传输控制协议——网络通讯协议

常用命令

查看本机IP地址，在控制台输入：
ipconfig
检查网络是否连通，在控制台输入：
ping 空格 IP地址
ping 104.193.88.123
特殊的IP地址

本机IP地址：127.0.0.1、localhost 。
端口号
网络的通信，本质上是两个进程（应用程序）的通信。每台计算机都有很多的进程，那么在网络通信时，如何区分这些进程呢？

如果说IP地址可以唯一标识网络中的设备，那么端口号就可以唯一标识设备中的进程（应用程序）了。

端口号：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和应用，普通的应用程序需要使用1024以上的端口号。如果端口号被另外一个服务或应用所占用，会导致当前程序启动失败。
利用协议+IP地址+端口号三元组合，就可以标识网络中的进程了，那么进程间的通信就可以利用这个标识与其它进程进行交互。

UDP和TCP编程区别

UDP是面向无连接的，不可靠的传输
UDP传输的大小在64KB以内，否则会报超出最大限制异常
UDP传输效率是更高的
UDP是轻量级协议
TCP面向连接，是可靠的连接
传输效率比UDP要低
传输大小没有限制
TCP协议是重量级协议

两台计算机进行连接，总有一台服务器，一台客户端。服务器和客户端之间的通信通过端口进行。
UDP协议案例：
客户端

package com.gec.udp;

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

public class Client {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//创建套接字 
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
		
		String str = "6666";
		byte[] b = str.getBytes();
		
		//ip地址 跟旁边的同学要进行相互的测试  注意：双方的防火墙要关闭
		InetAddress ia = InetAddress.getByName("192.168.88.19");
		
		//数据报包
		DatagramPacket dp  = new DatagramPacket(b, b.length, ia, 5555);//0-65535之间 1024之前已有使用，不建议使用1024
		
		//发送  套接字发送报文到服务器
		ds.send(dp);
		
		//关闭
		ds.close();
	}
}

服务端

package com.gec.udp;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

public class Server {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//创建server套接字
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(6666);
		
		byte[] b = new byte[1024];
		//创建报文对象
		DatagramPacket dp = new DatagramPacket(b, b.length);
		
		//调用receive方法
		ds.receive(dp);
		
		//转化为字符显示
		String str = new String(b,0,dp.getLength());
		System.out.println(str);
		
		//关闭 通常是不关闭的
		ds.close();
	}
}

注意：在此操作前记得两台电脑关闭所有防火墙，客户端要输入正确服务端的ip地址和端口号，要先启动服务端然后开启客户端。

效果图
在这里插入图片描述
TCP协议案例
客户端

package com.gec.tcp;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

public class Client {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//1创建客户端套接字
		// 127.0.0.1:本地ip 也可以使用localhost
		Socket s = new Socket("192.168.88.33", 9999);
		
		//2调用getOutputStream获得输出流对象
		OutputStream os = s.getOutputStream();
		
		//3写数据到服务端
//		String str = "中国奥运会获得38金牌";
//		byte[] b = str.getBytes();
//		os.write(b);
		
		InputStream is = new FileInputStream("file.txt");
		byte[] b2 = new byte[10240000];
		int len = 0;
		while((len = is.read(b2))>0) {
			os.write(b2, 0, len);
		}
		
		//4关闭资源
		os.close();
		s.close();
		
	}
}

服务端

package com.gec.tcp;

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

public class Server {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//serverSocket ：服务端套接字
		ServerSocket ss = new ServerSocket(9999);
		//2调用accept 返回客户端套接字
		Socket s = ss.accept();
		
		//3获得输入流对象
		InputStream is = s.getInputStream();
		
		//4定义一个数组
		byte[] b = new byte[10240000];
		
		int len =0;
		//5while循环
		while((len = is.read(b)) >0) {
			//6组成String输出
			String str = new String(b,0,len);
			System.out.println(str);
		}
		
		//7关闭资源
		is.close();
		s.close();
		ss.close();
		
	}
}

效果图
在这里插入图片描述
我这里file.txt文件是放在Day0809文件夹里面的如下图

注意：先在自己电脑里面操作服务端和客户端能不能成功，成功再和别人试试看。

个别问题：
在这里插入图片描述
注意：如果你发送的是中文的内容，要查看你们电脑的编码是否一致和不同协议之间无法传输数据。

三次握手

TCP协议中，在发送数据的准备阶段，客户端与服务器之间的三次交互，以保证连接的可靠。

第一次握手，客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器确认。
第二次握手，服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求。
第三次握手，客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接。整个交互过程如下图所示。

在这里插入图片描述

四次挥手

建立连接非常重要，它是数据正确传输的前提；断开连接同样重要，它让计算机释放不再使用的资源。如果连接不能正常断开，不仅会造成数据传输错误，还会导致套接字不能关闭，持续占用资源，如果并发量高，服务器压力堪忧

客户端发送关闭连接请求，并停止发送数据，等待服务器确认
服务器发送确认信息，通知客户端收到了断开连接请求，并继续发送剩余数据
服务器发送完所有数据后，通知客户端所有信息发送完毕，可以断开
客户端再次向服务器发送新，确认断开，并断开连接

写一个简单对话功能
客户端

package com.gec.tcp;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

public class Client {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//1创建客户端套接字
		// 127.0.0.1:本地ip 也可以使用localhost
		Socket s = new Socket("192.168.88.33", 4424);
		
		//2调用getOutputStream获得输出流对象
		OutputStream os = s.getOutputStream();
		
		//3写数据到服务端
//		String str = "中国奥运会获得38金牌";
//		byte[] b = str.getBytes();
//		os.write(b);
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		System.out.println("——————————————————————————————开始聊天界面——————————————————————————————");
		while(true) {
		 //提示打印
			System.out.println("请输入你的对话：");
			//输出流
			OutputStream os1 =s.getOutputStream();
			String str = sc.next();
			byte[] b = str.getBytes();
			//写入
			os1.write(b);
		
//		byte [] b2 = new byte[10240000];
//		int len = 0;
//		while((len = is.read(b2))>0) {
//			os.write(b2, 0, len);
//		}
			
		System.out.println("发送成功");
		//4关闭资源
//		os.close();
//		s.close();
		
	}
	}
}

服务端

package com.gec.tcp;

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

public class Server {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		ServerSocket ss = new ServerSocket(4424);
		while(true) {
			Socket s = ss.accept();
			
			
			InputStream is = s.getInputStream();
			
			
			byte[] b = new byte[10240000];
			
			int len =0;
			
			while((len = is.read(b)) >0) {
			
				String str = new String(b,0,len);
				System.out.println(str);
			}
		}
		
		
		
//		is.close();
//		s.close();
//		ss.close();
		
	}
}

效果图
在这里插入图片描述
注意：有兴趣的朋友可以尝试一下，我这里的ip地址是192.168.88.33和端口4424可以改成自己的，如果有更好玩方式的可以发给我研究研究。

URL

      a、URL 统一资源定位符，表示Internet上某一资源的地址。

      b、URL 由两部分组成：协议名称和资源名称，中间用冒号隔开。

      c、在java.net包中，提供了URL类来表示URL。

java中URL地址中文乱码问题

public static void main(String[] args) throws IOException {
		//模拟浏览器地址栏输入的关键词
		String str = "中国";
		//编码
		String encode = URLEncoder.encode(str, "utf-8");
		System.out.println(str + "编码后:" + encode);
		//%E4%B8%AD%E5%9B%BD
		//%E4%B8%AD%E5%9B%BD
		
		//模拟后台接收到的编码后的字符串
		String str2 = "%E4%B8%AD%E5%9B%BD";
		//解码
		String decode = URLDecoder.decode(str2, "utf-8");
		System.out.println(str2+"解码后:" + decode);
		
		//使用场景：在hmtl/jsp又或者其它页面  防止中文乱码，在提交数据之前先进行编码，后台接收到字符串后进行解码 
	}

谨记编码关键词encode和解码关键词decode

Java使用URLConnection实现网上图片下载到本地

在public static void main(String[] args) throws IOException {
		//创建URL对象
		// httpClient jsoup
		URL url = new URL("http://www.gz.gov.cn/attachment/6/6829/6829316/7388122.pdf");
		
		//获得urlConnection对象
		URLConnection conn = url.openConnection();
		
		try(InputStream is = conn.getInputStream();
			OutputStream os = new FileOutputStream(new File("c:/a.pdf"))	
			){
			int len = 0;
			byte[] b = new byte[1024];
			while((len = is.read(b)) >0) {
				os.write(b, 0, len);
			}
			
			System.out.println("复制Ok....");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}