[系统运维]第五章 网络编程

Java高级特性

第五章 网络编程

一、网络

1、网络

2、网络通信协议

二、IP地址

1、IP地址

唯一标识网络上的每一台计算机。

2、IP地址的两种组成

（1）IPv4
由4个8位的二进制数组成，共327位。目前全球的IPv4地址已经全部分配完成。

• IPv4的最大地址：
  11111111.11111111.11111111.11111111
  即转换成十进制数：
  255.255.255.255
• IP地址本质上就是二进制，因此对于计算机来说，IP的存在就是

• 由于二进制对于人类来说，是不方便记忆的，因此就将二进制的 IP 变为了十进制的 IP， 但是鉴于人类对数字的不敏感性，于是有产生了域名这样一个方便记忆 的东西。于是在通过浏览器上网时，就可以输入域名，然后再通过域名解析服务器（DNS），将域名解析为十进制的 IP，再变为二进制的 IP，交给网络进行查找。
  

（2）IPv6
由8个16位的无符号整数组成，共128位。

3、IP的组成和分类

注意：127.0.0.1表示每台计算机的网卡地址，通常我们也是用“localhost”。

4、IP地址的配置和检测

三、TCP/IP协议

对于网络通讯来说，最底层的协议就是TCP/IP协议
“三次握手”问题

四、基于TCP的Socket编程

1、什么是socket

2、端口（Port）

端口是计算机用于接收网络信息的窗口，每一个需要连接网络进行数据交换的软件，都必须占用一个端口来进行信息传输。通过 IP 地址能够找到该计算机，然后再通过端口来确定该应用。对于计算机的端口来说，编号从 0 ~ 65535。
注意：在使用时，尽量不要占用 1000 以下的端口，这些端口一般都会是操作系统自己使用。

3、代码展示

public class ServerSocketDemo {
	public static void main(String[] args) {
		// 首先存在的是服务端对象，那么 Java 使用 ServerSocket 对象代表服务端
		try {
			ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
			// 通过调用 ServerSocket 的 accept() 等待一个客户端进行连接，
			// 当一旦一个客户端连接成功，那么就会立刻生成一个 Socket 对象来代表该连入的客户端
			System.out.println("等待客户端的连接...");
			Socket socket = serverSocket.accept();
			// 那么此时 Socket 对象就代表着这个连入的客户端，能够通过这个 Socket 对象获得所有的该客户端的信息
			// 获得这个客户端的 IP 地址
			String clientIP = socket.getInetAddress().getHostAddress();
			System.out.println("欢迎【" + clientIP + "】来访..." + new Date());
			// 如果 ServerSocket 要想发送信息，那么数据对于 ServerSocket 来说是流出的，
			// 因此使用的是 OutputStream，那么通过 Socket 对象获得 OutputStream
			OutputStream out = socket.getOutputStream();
			// 借助于这个输出流将信息发送给 Socket 所对应的客户端
			out.write("感谢老铁的支持...".getBytes());
			// 发送完毕后关闭输出流，同时连带的就将 Socket
			socket.shutdownOutput();
			// 接收信息
			// 那么使用的是 InputStream，通过 Socket 对象获得 InputStream
			InputStream in = socket.getInputStream();
			// 为了能够更好的接收字符，那么首先将字节流转换为字符流
			InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in);
			// 再将 InputStreamReader 转换为 BufferedReader
			BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
			// 接收服务端所传递的信息
			String message;
			while ((message = br.readLine()) != null) {
				System.out.println("来自" +clientIP + "的信息（" + new Date() + "）：" + message);
			}
			socket.shutdownInput();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

public class SocketDemo {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			// 根据所要连接的服务端的 IP 和对应的端口，创建 Socket 对象
			Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 9999);
			// 如果要接收服务端所发送的信息，那么对于 Socket 来说，数据就是从外界流入
			// 那么使用的是 InputStream，通过 Socket 对象获得 InputStream
			InputStream in = socket.getInputStream();
			// 为了能够更好的接收字符，那么首先将字节流转换为字符流
			InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in);
			// 再将 InputStreamReader 转换为 BufferedReader
			BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
			// 接收服务端所传递的信息
			String message;
			while ((message = br.readLine()) != null) {
				System.out.println("来自服务端的信息（" + new Date() + "）：" + message);
			}
			socket.shutdownInput();
			// Socket 获得 OutputStream 将信息传递给 ServerSocket
			OutputStream out = socket.getOutputStream();
			// 为了能够更好的传递字符，那么获得 BufferedWriter
			OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(out);
			BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);
			bw.write("感谢大哥的支持...");
			bw.newLine();
			bw.flush();
			socket.shutdownOutput();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

五、基于UDP的Socket编程

public class Receiver {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建 DatagramSocket 对象
		try {
			DatagramSocket receiverSocket = new DatagramSocket(8888);
			// 创建 DatagramPacket 对象用于接收数据
			byte[] receiveBytes = new byte[1024];
			DatagramPacket packet = new DatagramPacket(receiveBytes, receiveBytes.length);
			// 接收信息，并且将数据存储到 DatagramPacket
			receiverSocket.receive(packet);
			// 及时接收到的数据就存储在 DatagramPacket 对象中，那么提取其中的数据
			String message = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength());
			System.out.println("接收到的信息是：" + message);
		} catch (SocketException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

public class Sender {
	public static void main(String[] args) {
		// 要想使用 UDP 协议完成网络数据传输，则使用 DatagramSocket 对象
		// 而且也不区分服务端和客户端，只区分发送方和接收方
		// 创建 DatagramSocket 代码发送方
		try {
			DatagramSocket senderSocket = new DatagramSocket(9999);
			// 要想发送数据，则必须借助于 DatagramPacket 数据包来进行发送
			String message = "天王盖地虎";
			// 创建 DatagramPacket
			DatagramPacket packet = new DatagramPacket(
					message.getBytes(), 0, message.getBytes().length,
					new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8888));
			// 通过 DatagramSocket 发送信息
			senderSocket.send(packet);
			System.out.println("信息发送完毕...");
		} catch (SocketException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}