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[网络协议]Java学习之网络编程-2021-08-13~14

网络编程

1.1、概念

地球村：也译为世界村(global village)，对地球的一种比喻说法。现代科技的迅速发展，缩小了地球上的时空距离，国际交往日益频繁便利，因而整个地球就如同是茫茫宇宙中的一个小村落。

信件：

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-u76xZk8a-1628853281269)(C:\Users\十九婊哥\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210813161611328.png)]$

计算器网络：

计算机网络是指将 地理位置不同 的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统

网络编程的目的：

无线电台…传播交流信息，数据交换。通信

想要达到这个效果需要干什么：

1、如何准确的定位网络上的一台主机：192.168.1.136: 端口，定位到这个计算机上的某个资源

2、找到这个主机，如何传输数据呢？

javaweb:网页编程 B/S

网程编程: TCP/IP C/S

1.2、网络通信的要素

如何实现网络的通信？

通信双方的地址：

ip
端口号
192.168.1.136:3600

规则：网络通信的协议

TCP/IP参考模型：

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-eRPDr2j0-1628853281271)(C:\Users\十九婊哥\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210813164620398.png)]$

重点了解：

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-7CaeI95U-1628853281272)(C:\Users\十九婊哥\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210813164753257.png)]$

小结：

1、网络编程中有两个主要的问题

如何准确的定位到网络上的一台或者多主机
找到主机之后如何进行通信

2、网络编程中的要素

IP和端口号 IP
网络通信协议 UDP,TCP

3、万物皆对象

1.3、IP

IP地址:InetAddress

唯一定位一台计算机
127.0.0.1：本季localhost
IP地址的分类
- ipv4/ipv6
  - IPV4 127.0.0.1，4个字节组成，0_255，42亿;
  - IPV6 128位。8个无符号整数
```
2021:0bb2:aaaa:0015:0000:1111:1314:7171 
```
- 公网(互联网)-私网(局域网)
```
>    ABCD类地址
>
>    192.168.xx.xx,专给组织内部使用的-
```
域名：记忆IP问题

IP:www.vip.vom 万网

package com.wyy.lesson01;

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

//测试IP
public class TestInetAddress {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //查询本机地址
            InetAddress inetAddress1 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            System.out.println(inetAddress1);
            InetAddress inetAddress3 = InetAddress.getByName("localhost");
            System.out.println(inetAddress3);
            InetAddress inetAddress4 = InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println(inetAddress4);
            //查询网站ip的地址
            InetAddress inetAddress2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
            System.out.println(inetAddress2);

            //常用方法
            //System.out.println(inetAddress2.getAddress());
            //System.out.println(inetAddress2.getCanonicalHostName());//规范的名字
            System.out.println(inetAddress2.getHostAddress());//获取主机的名字
            System.out.println(inetAddress2.getHostName());//域名，或者自己电脑的名字

        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

/**
运行结果

/127.0.0.1
localhost/127.0.0.1
DESKTOP-U9H3CFD/192.168.1.1
www.baidu.com/110.242.68.4
110.242.68.4
www.baidu.com

*/

1.4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 tcp:80, udp:80 ，单个协议下,端口号不能冲突
端口分类

公有端口 0~1023

HTTP: 80
HTТРS:443
FTP:21
Telent:23

程序注册端口：1024~49151，分配给用户或者程序

Tomact：8080
MySQL：3306
Oracle：1521

动态，私有：49152~65535

netstat -ano	#查看所有的端口
netstat -ano|findstr "2312" #查看指定的端口
tasklist|findstr "2312"	#查看指定端口的进程
ctri+ shift + ESC	#任务管理器

package com.wyy.lesson01;


import java.net.InetSocketAddress;
//套接口地址
public class TestInetSocketAddress {
    public static void main(String[] args) {
        InetSocketAddress socketAddress1 = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8080);
        InetSocketAddress socketAddress2 = new InetSocketAddress("localhost", 8080);
        System.out.println(socketAddress1);
        System.out.println(socketAddress2);

        System.out.println(socketAddress1.getAddress());
        System.out.println(socketAddress1.getHostName());//地址
        System.out.println(socketAddress1.getPort());//端口
    }
}

1.5、通信协议

协议：约定，就好比我们现在说的是普通话

**网络通信协议：**速率，传输码率，代码结构,传输控制…

问题：非常的复杂?

大事化小：分层！

TCP/IP协议簇：实际上是一组协议

重要：

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

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-0Zt4Nplf-1628853281274)(C:\Users\十九婊哥\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210813175417385.png)]$

TCP UDP对比

TCP：打电话

连接，稳定
三次握手 四次挥手

最少需要三次，保证稳定连接
A:你瞅啥?
В 你咋地?
A:干一场！


A:我要走了
B:你真的要走了吗?
B:你真的真的要走了吗?
A:我的真的要走了！

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：没有明确的界限
不管有没有准备好，都可以发给你…
导弹攻击
DDOS：洪水攻击！饱和攻击

1.6、TCP

客户端

1.连接服务器 Socket

2。发送消息

package com.wyy.lesson02;

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 TcpClientDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Socket socket = null;
        OutputStream os = null;
        try {
            //1.要知道服务器的地址 端口号
            InetAddress severIP = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            int port = 9999;
            //2.,创建一个socket连按
            socket = new Socket(severIP, port);
            //3.发送消息IO流
            os = socket.getOutputStream();

            os.write("你好，欢迎学习java".getBytes());

        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {

            if (os != null) {
                try {
                    os.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (socket != null) {
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

        }
    }
}

服务器

1.建立服务的端口

2.等待用户连接 accept

3.接收用户的消息

package com.wyy.lesson02;


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

//服务端
public class TcpServerDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        ServerSocket serverSocket = null;
        Socket socket = null;
        InputStream is = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;
        try {
            //1.我得有一个地址
            serverSocket = new ServerSocket(9999);
            //2.等待客户端连接过来
            while (true) {
                socket = serverSocket.accept();
                //3.读取客户端的消息
                is = socket.getInputStream();
                /**
                 byte[] buffer = new byte[1024];
                 int len;
                 while ((len=is.read(buffer))!= -1){
                 String msg = new String(buffer,0,len);
                 System.out.println(msg);
                 }
                 */
                //管道流
                baos = new ByteArrayOutputStream();
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int len;
                while ((len = is.read(buffer)) != -1) {
                    baos.write(buffer, 0, len);
                }
                System.out.println(baos.toString());
            }


        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //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 (serverSocket != null) {
                try {
                    serverSocket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }
    }
}

文件上传

服务器端

package com.wyy.lesson02;


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

public class TcpServerDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.创建一个端口
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9000);
        //2.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
        //3.获取输入流
        InputStream is = socket.getInputStream();

        //4.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);

        }
        //通知客户端我按收完毕了
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write("我接收完毕了,你可以滚了".getBytes());


        //关闭资源
        fos.close();
        is.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();

    }

}

客户端

package com.wyy.lesson02;


import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;

public class TcpClientDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.创建一个socket连接
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 9000);
        //2.创建一个输出流
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //3.读取文件
        FileInputStream fis = new FileInputStream("D:/edig-java/JavaSE/net/study/tx.jpg");
        //4.写出文件
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len = fis.read(buffer)) != -1){
            os.write(buffer,0,len);
        }

        //通知服务器,我已经结束了
        socket.shutdownOutput();//我已经传输完了

        //确定服务器接受完毕,才能够断开连接
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        //String byte[]
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] buffer2 = new byte[2014];
        int len2;
        while ((len2=inputStream.read(buffer2))!=-1){
            baos.write(buffer2,0,len2);
        }
        System.out.println(baos.toString());

        //5.关闭资源
        baos.close();
        inputStream.close();
        fis.close();
        os.close();
        socket.close();
    }
}

Tomcat

服务端

自定义 S
Tomcat服务器 S : Java后台开发!

客户端

自定义 C
浏览器 B

1.7、UDP

发短信:不用连接,需要知道对方地址!

发送端

package com.wyy.lesson03;

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

//不需要连接服务器
public class UdpClientDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.建立一个Socket
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();


        //2.建个包
        String msg = "你好啊,服务器!";

        //发送给谁那
        InetAddress localhost = InetAddress.getByName("localhost");
        int port = 9090;
        //数据,数据的长度,要发送给谁
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg.getBytes(), 0, msg.getBytes().length, localhost, 9090);

        //3.发送包
        socket.send(packet);

        //4.关闭流
        socket.close();

    }
}

接收端

package com.wyy.lesson03;

//还是要等待客户端的链接!
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

public class UdpServertDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //开放端口
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);

        //接收数据
        byte[] bytes = new byte[1024];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes, 0, bytes.length);//接收

        socket.receive(packet);//阻塞接收

        System.out.println(packet.getAddress().getHostName());
        System.out.println(new String(packet.getData(), 0, packet.getLength()));

        //关闭链接
        socket.close();

    }
}

咨询

package com.wyy.chat;


import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetSocketAddress;

public class UdpSenderDemo01 {
    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();
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(datas,0,datas.length,new InetSocketAddress("localhost",6666));

            socket.send(packet);

            if (data.equals("bye")){
                break;
            }
        }

        reader.close();
        socket.close();
    }
}

package com.wyy.chat;


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

public class UdpReceiveDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(6666);


        while (true) {
            //准备接收包裹
            byte[] bytes = new byte[1024];
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes, 0, bytes.length);
            socket.receive(packet);//阻塞式接收包裹

            //断开连接 bye
            byte[] data = packet.getData();
            String s = new String(data, 0, data.length);
            System.out.println(s);
            if (s.equals("bye")) {
                break;
            }
        }
        socket.close();
    }
}

在线咨询:两个人都可以是发送方,也都可以是接收方!

发送端

package com.wyy.chat;


import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.SocketException;

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

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


    public TalkSend(int fromPort, String toIp, int toPort) {
        this.fromPort = fromPort;
        this.toIp = toIp;
        this.toPort = toPort;
        try {
            socket = new DatagramSocket(fromPort);
            //准备数据:控制台读取    System.in
            reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }


    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                String data = reader.readLine();
                byte[] datas = data.getBytes();
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(datas, 0, datas.length, new InetSocketAddress(this.toIp, this.toPort));

                socket.send(packet);

                if (data.equals("bye")) {
                    break;
                }
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }

        }
        socket.close();
    }
}

package com.wyy.chat;


public class TalkStudent {
    public static void main(String[] args) {
        //开启两个线程
        new Thread(new TalkSend(7777, "localhost", 9999)).start();
        new Thread(new TalkReceiveDemo01(8888,"老师")).start();

    }
}

接收端

package com.wyy.chat;


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

public class TalkReceiveDemo01 implements Runnable {
    DatagramSocket socket = null;
    private int port;
    private String msgFrom;

    public TalkReceiveDemo01(int port, String msgFrom) {
        this.port = port;
        this.msgFrom = msgFrom;
        try {
            socket = new DatagramSocket(port);
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                //准备接收包裹
                byte[] bytes = new byte[1024];
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes, 0, bytes.length);
                socket.receive(packet);//阻塞式接收包裹

                //断开连接 bye
                byte[] data = packet.getData();
                String s = new String(data, 0, data.length);
                System.out.println(msgFrom + ":" + s);
                if (s.equals("bye")) {
                    break;
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
        socket.close();
    }
}

package com.wyy.chat;


public class TalkTeacher {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new TalkSend(5555,"localhost",8888)).start();
        new Thread(new TalkReceiveDemo01(9999,"学生")).start();
    }
}

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 www.baidu.com xxx.xxx

协议://ipd地址:端口/项目名/资源

package com.wyy.lesson04;


import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
//http://localhost:8080/wyy/Sercet.txt
public class URLDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {
        URL url = new URL("http://localhost:8080/helloworld/index.jsp?username=wyy&password=123");
        System.out.println(url.getProtocol());//协议  http
        System.out.println(url.getHost());//主机ip    localhost
        System.out.println(url.getPort());//端口      8080
        System.out.println(url.getPath());//文件      /helloworld/index.jsp
        System.out.println(url.getFile());//全路径     /helloworld/index.jsp?username=wyy&password=123
        System.out.println(url.getQuery());//参数     username=wyy&password=123
    }
}

下载网络资源

package com.wyy.lesson04;

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

//http://localhost:8080/wyy/Sercet.txt
public class UrlDown {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.下载地址
        String url1 = "https://m801.music.126.net/20210814182158/b2bf0d209c52ebbc9348dcea80d89c46/jdyyaac/obj/w5rDlsOJwrLDjj7CmsOj/9645990173/43d9/bfc1/429b/31cc62fee1999c6837d6a67d81005d9f.m4a";

        URL url = new URL(url1);
        //2.连接这个资源 HTTP
        HttpURLConnection urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

        InputStream inputStream = urlConnection.getInputStream();

        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("f.m4a");

        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len;
        while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
            fileOutputStream.write(bytes, 0, len);//写出这个数据
        }
        fileOutputStream.close();
        inputStream.close();
        urlConnection.disconnect();//断开连接

    }

}

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