一，网络编程入门
网络编程：
? ? ? ? 在网络通信协议下，不同计算机上运行的程序，可以进行数据传输
1，网络编程三要素
? ? ? ? IP地址
? ? ? ? ? ? ? ? 设备在网络中的地址，是唯一的标识
? ? ? ? 端口
? ? ? ? ? ? ? ? 应用程序在设备中唯一的标识
? ? ? ? 协议
? ? ? ? ? ? ? ? 数据在网络中传输的规则，常见的协议有UDP协议和TCP协议
2，IP
IP：全称“互联网协议地址”，也称IP地址，是分配给上网设备的数字标签，常见的IP分为
ipv4和ipv6.
计算机通过域名像dns服务器获取ip地址，再通过ip地址访问想要访问的服务器，服务器再把数据展示再浏览器上。
? ? ? ? （1），ipv4：
? ? ? ? ? ? ? ? ipv4是32bit（4字节）的形式，采用的是点分十进制表示法
? ? ? ? （2），ipv6：
? ? ? ? ? ? ? ? 由于互联网的蓬勃发展，IP地址的需求量越来越大，ipv4的模式下ip的总数是有限的。
? ? ? ? ? ? ? ? ipv6，采用126位地址长度，分为8组。采用的是冒分十六进制标识法
? ? ? ? ? ? ? ? 特殊情况：如果计算出来的16进制表示形式中间有多个连续的0
? ? ? ? ? ? ? ? 比如：FF01:0:0:0:0:0:0:1101 -------->? FF01：：1101
3，IP地址
? ? ? ? 常用命令：
? ? ? ? ipconfig：查看本机IP地址
? ? ? ? ping IP地址：检查网络是否连通
? ? ? ? 特殊的IP地址：127.0.0.1 ：是回送地址也称本地回环地址，可以代表本机的IP地址，一般用来测试使用
4，InetAddress的使用
为了方便我们对IP地址的获取和操作，java提供了一个类InetAddress供我们使用
? ?InetAddress：此类表示Internet协议（IP?）地址
方法：static? InetAddress? getByName(String? host) ;确定主机名称的IP地址，主机名称可以是机器名称也可以是IP地址
? ? ? ? String? getHostName（）；获取此IP地址的主机名
? ? ? ? String? getHostAddress（）返回文本显示中的IP地址字符串
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
//确定主机名称的IP地址
InetAddress byName = InetAddress.getByName("DESKTOP-5P6P9BH");
System.out.println(byName);
//返回IP地址的主机名称
String hostName = byName.getHostName();
System.out.println(hostName);
//返回IP地址以字符串的形式
String hostAddress = byName.getHostAddress();
System.out.println(hostAddress);
}
}?5，端口
? ? ? ? 端口：应用程序再设备中的唯一标识
? ? ? ? 端口号：用两个字节标识的整数，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网络服务或者应用
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 我们可以使用的端口号是1024以上的
? ? ? ? ?注意：一个端口号只能被一个应用程序使用
6，协议
? ? ? ? 协议：计算网络中，链接和通信的规则被称为网络通信协议
? ? ? ? UDP协议：
? ? ? ? 用户数据协议
? ? ? ? UDP是面向无连接通信协议，速度快，有大小限制一次最多发送64k，数据不安全，易丢失数据。
? ? ? ? TCP协议：
? ? ? ? 传输控制协议
? ? ? ? TCP协议是面向链接的通信协议，速度慢，没有大小限制，数据安全
7，小结
? ? ? ? 网络编程：就是可以让两台计算机进行数据交互
? ? ? ? 网络三要素：
? ? ? ? ? ? ? ? IP：设备在网络中唯一的标识
? ? ? ? ? ? ? ? 端口号：应用程序在设备中唯一的标识
? ? ? ? ? ? ? ? 协议：数据在传输过程中遵守的规则
二，UDP通信程序
1，UDP发送端
? ? ? ? 创建发送端的DatagramSocket对象
? ? ? ? 创建数据，并把数据打包（Datagrampacket）
? ? ? ? 调用DatagramSocket对象的方法发送数据
? ? ? ? 释放资源
public class ClientDemo01 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1,建立网络中的链接
DatagramSocket dgs = new DatagramSocket();
String s = "礼物";//要传输的数据
byte[] bytes = s.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);//将数据转换称编码的形式
InetAddress byName = InetAddress.getByName("127.0.0.1");//确定传输的IP地址
int port = 20000;//确定端口号
DatagramPacket dgp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length,byName,port);
dgs.send(dgp);
dgs.close();
}
}2，UDP接收端
? ? ? ? 创建接收端DatagramSocket对象
? ? ? ? 创建一个箱子，用于接收数据
? ? ? ? 调用DatagramSocket的方法接收数据并将数据放入箱子中
? ? ? ? 解析数据包，并把数据在控制台显示
? ? ? ? 释放资源
public class ServerDemo01 {
public static void main(String[] args)throws IOException {
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(20000);
byte[] bytes = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length);
ds.receive(dp);
byte[] data = dp.getData();
int length = dp.getLength();
System.out.println(new String (data,0,length));
ds.close();
}
}?这一点：1，要先运行接收端，在运行发送端
? ? ? ? ? ? ? ?2，如果接收端在启动之后没有收到数据，那么就会死等（阻塞）
? ? ? ? ? ? ? ? 3，在接收数据的时候，需要调用一个getlength方法，标识接收到了多少字节
3，UDP的三种通信方式
? ? ? ? 单播，?组播，广播
UDP通信组播代码实现
? ? ? ? 组播地址：224.0.0.0~239.255.255.255
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 其中224.0.0.0~224.0.0.255为预留的组播地址
组播发送端
public class ClientDemo01 {
//组播的实现
public static void main(String[] args) throws IOException {
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
String s = "hello 组播";
byte[] bytes = s.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
InetAddress byName = InetAddress.getByName("224.0.1.0");
int port = 10000;
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length,byName,port);
ds.send(dp);
ds.close();
}
}组播接收端
public class ServerDemo01 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
MulticastSocket ms = new MulticastSocket(10000);
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(new byte[1024],1024);
//把当前计算机绑定一个组播地址
ms.joinGroup(InetAddress.getByName("224.0.1.0"));
ms.receive(dp);
byte[] data = dp.getData();
int length = dp.getLength();
System.out.println(new String(data,0,length));
ms.close();
}
}?UDP广播代码实现
? ? ? ? 广播地址255.255.255.255
广播发送端
public class CilentDemo01 {
//广播的实现
public static void main(String[] args)throws IOException {
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
String s = "广播";
byte[] bytes = s.getBytes();
InetAddress byName = InetAddress.getByName("255.255.255.255");
int port = 10000;
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length,byName,port);
ds.send(dp);
ds.close();
}
}广播接收端（和单播的相同）
public class ServerDemo01 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(new byte[1024],1024);
ds.receive(dp);
int length = dp.getLength();
byte[] data = dp.getData();
System.out.println(new String (data,0,length));
ds.close();
}
}三，TCP通信程序
TCP通信原理
? ? ? ? TCP通信协议是一种可靠的网络协议，它在通信的两端各建立一个Soccket对象
? ? ? ? 通信之间保证链接已经建立
? ? ? ? 通过Socket产生IO流来进行网络通信? ?
? ? 1，TCP发送数据步骤
? ? ? ? ?创建客户端Socket对象（Socket）与指定服务器连接
? ? ? ? ? ? ? ? Socket（String? host，int port）
? ? ? ? 获取输入流，写数据
? ? ? ? 释放资源
public class ClientDemo01 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1，创建socket对象
Socket sk = new Socket("127.0.0.1",11111);
//2，获取一个IO流开始写对象
OutputStream outputStream = sk.getOutputStream();
outputStream.write("hello".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
//3，释放资源
outputStream.close();
sk.close();
}
}2，TCP接收数据
? ? ? ? 创建服务器端的Socket对象
? ? ? ? 监听客户端连接，返回一个Socket对象
? ? ? ? 获取输入流，读取数据，并把数据显示在控制台
? ? ? ? 释放资源
public class ServerDemo01 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1,创建socket对象
ServerSocket sk = new ServerSocket(11111);
//2，等待客户端链接
Socket accept = sk.accept();
//3，获得输入流对象
InputStream inputStream = accept.getInputStream();
int b;
while((b = inputStream.read()) !=-1){
System.out.println((char)b);
}
//4，释放资源
inputStream.close();
accept.close();
sk.close();
}
}1，accept方法是阻塞的，作用就是等待客户端连接
2，客户端创建对象并连接服务器，此时是通过三次握手协议保证跟服务器之间的连接
3，针对客户端来讲，是往外写的，所以是输出流
? ? ? ?针对服务器来讲，是往里读的，所以是输入流
4，read方法也是阻塞的
5，在关流的时候，还多了一个往服务器写结束标记的动作
6，最后一步断开连接，通过四次挥手协议保证连接终止
3，三次握手
客户端? ? 客户端向服务器发出连接请求，等待服务器确认? ? 服务器
客户端? ? ?服务器向客户端返回一个响应，告诉客户端收到了请求? ?服务器
客户端? ? ?客户端向服务器再次发出确认信息，连接建立? ? 服务器
4，四次挥手
客户端? ? ? ? 客户端向服务器发出取消连接请求? ?服务器端
客户端? ? ? ? 服务器向客户端返回一个响应，标识收到客户端取消请求? 服务器端
客户端? ? ? ? 服务器向客户端发出确认取消信息? ?服务器端
客户端? ? ? ? 客户端再次发送确认信息，连接取消? ? 服务器端
四，网络编程高级
服务端优化
? ? ? ? 第一个弊端：服务器只能处理一个客户端请求，接收完一个图片之后，服务器就关闭了
? ? ? ? 改进方式：循环
? ? ? ? 第二个弊端：第二次上传文件的时候，会把第一次的文件给覆盖
? ? ? ? 改进方式：UUID.randomUUID()方法生成随机的文件名
? ? ? ? 加入循环后有引发了一个问题：
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 使用循环虽然可以然服务器处理多个客户端请求，但是还是i无法同时跟多个客户端进行通信
? ? ? ? 改进方式：开启多线程处理
? ? ? ? 加入多线程以后又引发一个问题：
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 使用多线程虽然可以让服务器同时处理多个客户端请求，但是资源消耗太大
? ? ? ? 该井方式：使用线程池