[网络协议] 网络编程UDP/TCP

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[网络协议]网络编程UDP/TCP

1.网络通信的要素

如何实现网络的通信

通信双方地址

ip
端口
定位某个计算机上的某个应用

规则:网络通信协议

TCP/IP参考模型:

1.网络编程中有一个准确的问题

如何准确定位到网络上的一台或多台主机
找到主机之后如何通讯

2.网络编程中的要素

IP和端口
网络通讯协议

P地址

ip地址:InteAddress

唯一定位一台网络计算机(身份证一样)

127.0.0.1 :本机地址

ip的分类

IPV4/IPV6

IPV4 :127.0.0.1 ,由四个字节组成,0~255,共42亿个,2011年已用尽
IPV6 : 128位,8个无符号整数

公网(互联网) - 私网(局域网)

192.186.x.x

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

//测试IP
public class TestAddress {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            /*查询本机地址*/
            InetAddress address1= InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            System.out.println("address1 :" + address1);
            InetAddress address3= InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            System.out.println("address3 :" + address3);
            InetAddress address4 = InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println("address4 :" + address4);

//            查询网站ip
            InetAddress address2= InetAddress.getByName("www.baidu.com");
            System.out.println("address2 :" + address2); //www.baidu.com/14.215.177.38


//            常用方法
            System.out.println("address2 :" + address2.getAddress()); //[B@28d93b30
            System.out.println("address2 :" + address2.getCanonicalHostName()); //www.baidu.com //规范名
            System.out.println("address2 :" + address2.getHostAddress()); //14.215.177.38 ip
            System.out.println("address2 :" + address2.getHostName()); //www.baidu.com  域名/自己电脑名
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

端口

端口表示计算机上的一个程序的进程

不同进程有不同的端口号!!用来区分软件
端口规定 0~65535
分两种: TCP端口/UDP端口相当于65535*2; 假设TCP占用了8080端口,那么UDP也可以使用8080端口,单个歇一下端口不能冲突
端口分类
- 公有端口 0~1023
  - HTTP:80 (默认)
  - 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 / 私有端口 : 49152~65535

netstat -aon 查看所有端口
netstat -ano|findstr "8080" ?查看指定端口
tasklist|findstr "8080" 查看指定端口的进程

import java.net.InetSocketAddress;
?
public class TestIntSocketaAddress {
 ?  public static void main(String[] args) {
 ? ? ?  InetSocketAddress socketAddress = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8080);
 ? ? ?  InetSocketAddress socketAddress1 = new InetSocketAddress("localhiost", 8080);
 ? ? ?  System.out.println(socketAddress);
 ? ? ?  System.out.println(socketAddress1);
?
 ? ? ?  System.out.println(socketAddress.getAddress());
 ? ? ?  System.out.println(socketAddress.getHostName());
 ? ? ?  System.out.println(socketAddress.getPort());
 ?  }
}

通讯协议

协议:相当于是一种约定,就好比大家都说普通话

TCP/UDP协议簇 :实际上是一种协议

TCp:用户传输协议
UDP:用户数据报协议
IP:网络互联协议

TCP UDP对比

TCP: 相当于打电话

连接稳定
三次握手,四次挥手
最少需要三次,才能保证稳定链接
A:你愁啥
B:瞅你咋地
A:打一架
客户端/服务端
传输完成,释放连接,效率低

UDP:相当于发短信

不连接,不稳定
客户端,服务端:没有明确的界限
不管对面有没有准备好,都可以发给你
DDOS : 洪水攻击(饱和攻击)

TCP

客户端:

连接服务器 Socket
发送消息

package lesson2;
?
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 TcpClintDemo1 {
 ?  public static void main(String[] args) {
 ? ? ?  Socket socket = null;
 ? ? ?  OutputStream outputStream = null;
 ? ? ?  try {
 ? ? ? ? ?  //1.服务器地址
 ? ? ? ? ?  InetAddress serverIP = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
 ? ? ? ? ?  int port = 9999;
// ? ? ? ? ? ?2.创建一个socket连接
 ? ? ? ? ?  socket = new Socket(serverIP, port);
// ? ? ? ? ? ?3.发送消息IO流
 ? ? ? ? ?  outputStream = socket.getOutputStream();
 ? ? ? ? ?  outputStream.write("你好".getBytes());
 ? ? ?  } catch (UnknownHostException e) {
 ? ? ? ? ?  e.printStackTrace();
 ? ? ?  } catch (IOException 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

建立服务的端口ServerSocker
等待用户的连接 accept
接收用户消息

package lesson2;

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 TcpSercverDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        ServerSocket serverSocket = null;
        Socket socket = null;
        InputStream inputStream = null;
        ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = null;
        try {
//            1.地址
            serverSocket = new ServerSocket(9999);
            while (true) {
//            2.等待地址连接
                socket = serverSocket.accept();
                //3.读取客户端消息
                inputStream = socket.getInputStream();
//            4.管道流
                byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
                byte[] bytes = new byte[1024];
                int len;
                while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
                    byteArrayOutputStream.write(bytes, 0, len);
                }
                System.out.println(byteArrayOutputStream.toString());
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            //关闭资源
            if (byteArrayOutputStream != null) {
                try {
                    byteArrayOutputStream.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (inputStream != null) {
                try {
                    inputStream.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 lesson2;
?
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
?
//服务端 --接收文件
public class TcpSercverDemo2 {
 ?  public static void main(String[] args) throws Exception{
// ? ? ? ?1.创建服务
 ? ? ?  ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9000);
// ? ? ? ?2.监听客户端连接
 ? ? ?  Socket socket = serverSocket.accept();//阻塞式连接,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("123.jpg"));
 ? ? ?  byte[] buffer = new byte[1024];
 ? ? ?  int len;
 ? ? ? ?while ((len = is.read(buffer)) != -1) {
 ? ? ? ? ?  fos.write(buffer, 0, len);
 ? ? ?  }
// ? ? ?  通知客户端我接收完毕了
?
 ? ? ?  OutputStream os = socket.getOutputStream();
 ? ? ?  os.write("接收完毕,可以断开".getBytes());
?
// ? ? ?  关闭字段
 ? ? ?  fos.close();
 ? ? ?  is.close();
 ? ? ?  socket.close();
 ? ? ?  serverSocket.close();
?
 ?  }
}

客户端

package lesson2;
?
import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
?
/*客户端*/
public class TcpClintDemo2 {
 ?  public static void main(String[] args) throws Exception {
// ? ? ? ?1.创建socker连接
 ? ? ?  Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 9000);
// ? ? ? ?2.创建文件输出流
 ? ? ?  OutputStream os = socket.getOutputStream();
// ? ? ? ?3.文件流
 ? ? ?  FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("123.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,我已经结束了
 ? ? ?  socket.shutdownOutput(); //我已经传输完了
// ? ? ?  确定服务器接收完毕,才可以断开连接
 ? ? ?  InputStream inputStream = socket.getInputStream();
 ? ? ?  ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
 ? ? ?  byte[] buffer2 = new byte[2014];
 ? ? ?  int len2;
 ? ? ? ?while ((len2 = inputStream.read(buffer2)) != -1) {
 ? ? ? ? ?  byteArrayOutputStream.write(buffer2, 0, len2);
 ? ? ?  }
?
 ? ? ?  System.out.println(byteArrayOutputStream.toString());
?
// ? ? ? ?5.关闭异常
 ? ? ?  byteArrayOutputStream.close();
 ? ? ?  inputStream.close();
 ? ? ?  fis.close();
 ? ? ?  os.close();
 ? ? ?  socket.close();
 ?  }
}

UDP:消息发送

想发短信：不用连接，需要知道对方地址

发送消息

package UDP;

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

//UDP不需要连接服务器
public class UdpClientDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
//        1.创建一个socket
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
//        2.建立一个包
        String msg = "你好啊";
//        3.发送给谁
        InetAddress localhoost = InetAddress.getByName("localhost");
        int port = 9090;
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg.getBytes(), 0, msg.getBytes().length, localhoost, port);

//        4.发送包
        socket.send(packet);
//        5.关闭流
        socket.close();
    }
}

接收端

package UDP;

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

///等待客户端连接
public class UdpServerDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
//        开放端口
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);
//        接收包
        byte[] buffer = new byte[1024];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, 0, buffer.length);
        socket.receive(packet); //阻塞接收

        System.out.println(packet.getAddress().getHostAddress());
        System.out.println(new String(packet.getData(),0,packet.getLength()));
//        关闭连接
        socket.close();
    }
}

UDP模拟聊天

循环发送消息

package Chat;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.*;

public class UdpSenderDemo1 {
    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("bey")) {
                    break;
            }

        }
        socket.close();
    }
}

循环接收消息

package Chat;

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

public class UdpReceiveDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(6666);
        while (true) {
            //        准备接收包裹
            byte[] continer = new byte[1024];
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(continer, 0, continer.length);

            socket.receive(packet); //阻塞式接收包裹
//            断开连接
            byte[] data = packet.getData();
            String receiveData = new String(data, 0, data.length);
            System.out.println(receiveData);

            if (receiveData.equals("bey")) {
                break;
            }

        }
        socket.close();

    }
}

在线咨询：两个人都可以发送，接收

接收端：

package Chat;

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

public class TalkReceive implements Runnable{
    DatagramSocket socket = null;
    private int port;
    private String magFrom;

    public TalkReceive(int port, String magFrom) {
        this.port = port;
        this.magFrom = magFrom;

        try {
            socket = new DatagramSocket(port);
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void run() {
        while (true) {
            try {
                //        准备接收包裹
                byte[] continer = new byte[1024];
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(continer, 0, continer.length);

                socket.receive(packet); //阻塞式接收包裹
//            断开连接 bey
                byte[] data = packet.getData();
                String receiveData = new String(data, 0, data.length);
                System.out.println(magFrom + " ：" + receiveData);

                if (receiveData.equals("bey")) {
                    break;
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        socket.close();
    }
}

读取：

package Chat;

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

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 ( Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }


    public void run() {

        while (true) {
            String data = null;
            try {
                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("bey")) {
                    break;
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
        socket.close();
    }
}

创建老师线程

package Chat;

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

    }
}

创建学生线程

package Chat;

public class TalkStudent {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new TalkSend(7777,"localhost",9999)).start();
        new Thread(new TalkReceive(8888,"老师")).start();

    }
}

URL下载网络资源

URL:统一资源定位符，定位互联网上的某个资源

DNS :域名解析 ,就是将www. baidu .com?解析为xx/xx/xx的ip

协议：//IP地址：端口 / 项目名 / 资源

package Chat;

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

public class UrlDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
//        下载地址
        URL url = new URL("http://m704.music.126.net/20220309120335/1326f5efd139f4adfdb527975fb4b460/jdyyaac/obj/w5rDlsOJwrLDjj7CmsOj/8837130090/e64d/e6e0/76ad/4b9e06388e5bf007db0a99c0170a662c.m4a?authSecret=0000017f6cc1cf4104d30aaba034595c");

//        2.连接到资源 HTTP
        HttpURLConnection urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

        InputStream inputStream = urlConnection.getInputStream();
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("luck.m4a"); //获取到文件
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len = inputStream.read(buffer)) != -1) {
            fos.write(buffer, 0, len);
        }
        fos.close();
        inputStream.close();
        urlConnection.disconnect();// 断开连接
    }
}
//        System.out.println(url.getProtocol()); //协议
//        System.out.println(url.getHost()); //主机ip
//        System.out.println(url.getPort());// 端口
//        System.out.println(url.getPath()); //文件
//        System.out.println(url.getFile()); //全路径
//        System.out.println(url.getQuery()); //参数