[网络协议]22-05-05 西安 javaSE（18） 网络编程、InetAddress 、套接字Socket 、java.net.URL、TCP和UDP协议

网络编程

在网络间完成数据的传输，io流在本地完成数据的传输

网络编程2要素

1. 如何准确地定位网络上一台或多台主机【ip】
2. 找到主机后如何可靠高效地进行数据传输。【协议】

通信规则

1. OSI参考模型：模型过于理想化
2. TCP/IP参考模型(或TCP/IP协议)：事实上的国际标准
   ?

端口号

端口号标识正在计算机上运行的进程， 被规定为一个 16 位的整数 0~65535。

其中，0~1023被预先定义的服务通信占用（如MySql占用端口3306，http占用端口80等）。除非我们需要访问这些特定服务，否则，就应该使用 1024~65535 这些端口中的某一个进行通信，以免发生端口冲突。?

InetAddress ?java.net?

唯一标识 Internet 上的计算机，InetAddress类主要表示IP地址，有两个子类：Inet4Address、Inet6Address。

主机有两种方式表示地址
IP和域名。
域名解析：先找本机hosts，是否有输入的域名地址，没有的话，再通过DNS服务器，找主机。
在hosts文件 ?C:\Windows\System32\drivers\etc
ip地址：127.0.0.1 ?本地域名：localhost?

    @Test
    public void test01() throws Exception {
        InetAddress byName = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
        //获取InetAddress实例域名
        System.out.println(byName.getHostName());
        //获取InetAddress实例ip地址
        System.out.println(byName.getHostAddress());
        System.out.println("------------------");
        InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
        //获取本地主机域名
        System.out.println(localHost.getHostName());
        //获取本地主机ip地址
        System.out.println(localHost.getHostAddress());
    }

TCP协议：【客户端和服务端】

• 使用TCP协议前，须先建立TCP连接，形成传输数据通道
• 传输前，采用“三次握手”方式，是可靠的
• 在连接中可进行大数据量的传输
• 传输完毕，需释放已建立的连接，效率低
• 优点：可靠，安全，但是效率低。【每一次发送数据都要服务端确认】

UDP协议：【发送端和接收端】

• 将数据、源、目的封装成数据包，不需要建立连接
• 每个数据报的大小限制在64K内
• 因无需连接，故是不可靠的
• 发送数据结束时无需释放资源，速度快

套接字Socket?

端口号与IP地址的组合得出一个网络套接字。

1. 通信的两端都要有Socket，是两台机器间通信的端点，网络通信其实就是Socket间的通信。
2. Socket允许程序把网络连接当成一个流，数据在两个Socket间通过IO传输。
3. 客户端和服务器现在可以通过对Socket对象的写入和读取来进行进行通信。

?ctrl+alt+T[try...catch]，快速生成try...catch结构

Socket accept() throws IOException ?? ?
等待客户端的连接请求，返回与该客户端进行通信用的Socket对象

void close()throws IOException?? ?
关闭监听Socket

打开连接到 Socket 的输入/出流
InputStream getInputStream() ?throws IOException
获取与Socket相关联的字节输入流，用于从Socket中读数据。

OutputStream getOutputStream() ?throws IOException
获取与Socket相关联的字节输出流，用于向Socket中写数据。

Socket java.net.Socket?和 ServerSocket?java.net.ServerSocket

客户端要获取一个Socket对象通过实例化 ，而 服务器获得一个Socket对象则通过accept()方法的返回值

    //客户端
    @Test
    public void client() throws Exception {
        String str = "我在精神病院斩神";
        //当Socket构造方法返回，并没有简单的实例化了一个Socket对象，
        //它实际上会尝试连接到指定的服务器和端口
        Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("localhost"), 9898);

        //发送数据给服务端
        OutputStream os = s.getOutputStream();
        os.write(str.getBytes());
        //发送完毕
        s.shutdownOutput();

        //接收服务端的反馈
        InputStream in = s.getInputStream();
        byte[] b = new byte[1024];
        int len = 0;
        while((len = in.read(b)) != -1){
            System.out.println(new String(b, 0, len));
        }
        in.close();
        os.close();
        s.close();
    }


    //服务端
    @Test
    public void server() throws IOException {
        //应用程序已经绑定到指定的端口，并且侦听客户端请求
        ServerSocket ss = new ServerSocket(9898);
        //该accept()方法将一直等待，直到客户端连接到服务器上给定的端口。
        Socket s = ss.accept();

        //接收客户端数据
        InputStream in = s.getInputStream();
        byte[] b = new byte[1024];
        int len = 0;
        while((len = in.read(b)) != -1){
            System.out.println(new String(b, 0, len));
        }

        //发送反馈给客户端
        OutputStream os = s.getOutputStream();
        os.write("成功接收数据".getBytes());

        os.close();
        in.close();
        s.close();
        ss.close();
    }

从客户端发送文件给服务端，服务端保存到本地。并返回“发送成功”给客户端。并关闭相应的连接

//3.从客户端发送文件给服务端，服务端保存到本地。并返回“发送成功”给客户端。并关闭相应的连接
public class FileTest {
    //客户端
    @Test
    public void client() throws IOException {
        Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("192.168.15.86"), 9898);

        OutputStream os = s.getOutputStream();
        FileInputStream fis = new FileInputStream("./1.jpg");
        byte[] b = new byte[1024];
        int len = 0;
        while ((len = fis.read(b)) != -1) {
            os.write(b, 0, len);
        }

        //发送完毕
        s.shutdownOutput();

        //接收反馈
        InputStream in = s.getInputStream();
        while ((len = in.read(b)) != -1) {
            System.out.println(new String(b, 0, len));
        }

        in.close();
        fis.close();
        os.close();
        s.close();
    }

    //服务端
    @Test
    public void server() throws IOException {
        ServerSocket ss = new ServerSocket(9898);
       //处于阻塞，等待连接的那个Socket
        Socket s = ss.accept();
        //使用输出流FileOutputStream把图片保存到本地
        InputStream in = s.getInputStream();
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("./2.jpg");
        byte[] b = new byte[1024];
        int len = 0;
        while ((len = in.read(b)) != -1) {
            fos.write(b, 0, len);
        }
        //给客户端返回信息
        OutputStream os = s.getOutputStream();
        os.write("接收图片成功".getBytes());

        os.close();
        fos.close();
        in.close();
        s.close();
        ss.close();
    }
}

DatagramSocket与DatagramPacket
?java.net.DatagramPacket
系统不保证UDP数据报一定能够安全送到目的地，也不能确定什么时候可以抵达。

public class FileTest {
    //UDP发送端
    @Test
    public void client() throws IOException {
        //使用UDP协议传输
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket();
        byte[] bytes="我在精神病院学斩神".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        //DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port)
        //构造数据报包，用来将长度为 length 偏移量为 offset 的包发送到指定主机上的指定端口号。
        DatagramPacket p=new DatagramPacket(bytes,0,bytes.length, InetAddress.getByName("127.0.0.1"),9898);
        datagramSocket.send(p);
        datagramSocket.close();
    }

    //UDP接收端
    @Test
    public void server() throws IOException {
        //使用UDP协议传输
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(9898);
        byte[] bytes=new byte[1024];
        //DatagramPacket(byte[] buf, int length)
        //构造 DatagramPacket，用来接收长度为 length 的数据包。
        DatagramPacket p=new DatagramPacket(bytes,bytes.length);
        datagramSocket.receive(p);
        System.out.println(new String(p.getData(),0,p.getData().length));
        datagramSocket.close();
    }
}

java.net.URL

URL(Uniform Resource Locator)：统一资源定位符，它表示 Internet 上某一资源的地址。

?URL的基本结构由5部分组成：
<传输协议>://<主机名>:<端口号>/<文件名>
例如: http://192.168.1.100:8080/helloworld/index.jsp

构造器：
URL(String spec)?
? ? ? ? ? 根据 String 表示形式创建 URL 对象。
方法：
public final InputStream openStream() throws IOException
打开到此 URL 的连接并返回一个用于从该连接读入的 InputStream。

此方法是下面方法的缩写： openConnection().getInputStream()

public URLConnection openConnection() throws IOException
返回一个 URLConnection 对象，它表示到 URL 所引用的远程对象的连接。

//获取整个url结构
一个URL对象生成后，其属性是不能被改变的，但可以通过它给定的方法来获取这些属性

public String getProtocol( ?) ?;//URL的协议名
public String getHost( ?) ?;//该URL的主机名
public String getPort( ?) ;// 获取该URL的端口号
public String getPath( ?) ? ? ? ? ? 获取该URL的文件路径
public String getFile( ?) ? ? ? ? ? ? 获取该URL的文件名
public String getRef( ?) ? ? ? ? ? ? 获取该URL在文件中的相对位置
public String getQuery( ? ) ? ? ? ?获取该URL的查询名

    @Test
    public void test03() throws Exception {
//      通过一个表示URL地址的字符串可以构造一个URL对象
        URL url = new URL("http://192.168.15.55/atguigu/hello.txt");
//      InputStream in = url.openStream(); //openStream()：能从网络上读取数据，获取指定站点的资源
        URLConnection connection = url.openConnection(); //不仅可以获取指定站点资源，还可以发送资源到指定站点
        InputStream in = connection.getInputStream();
        byte[] b = new byte[1024];
        int len = 0;
        while((len = in.read(b)) != -1){
            System.out.println(new String(b, 0, len));
        }
        in.close();
    }

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