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JavaSE-网络编程

布响丸辣大约 6 分钟学习笔记JavaJava基础网络通信

5.1 网络编程三要素

IP地址

要想让网络中的计算机能够互相通信，必须为每台计算机指定一个标识号，通过这个标识号来指定要接收数据的计算机和识别发送的计算机，而IP地址就是这个标识号。也就是设备的标识

为了方便我们对IP地址的获取与访问,java提供了一个类InetAddress供我们使用

方法名说明
static InetAddress getByName(String hodt)确认主机的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()返回文本显示的IP地址字符串
    InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.56.1");
    String name = address.getHostName();
    String ip = address.getHostAddress();

    System.out.println("主机名:"+ name);
    System.out.println("IP地址:"+ ip);

端口

网络的通信，本质上是两个应用程序的通信。每台计算机都有很多的应用程序，那么在网络通信时，如何区分这些应用程序呢?如果说IP地址可以唯一标识网络中的设备，那么端口号就可以唯一标识设备中的应用程序了。也就是应用程序的标识

协议

通过计算机网络可以使多台计算机实现连接，位于同一个网络中的计算机在进行连接和通信时需要遵守一定的规则，这就好比在道路中行驶的汽车一定要遵守交通规则一样。在计算机网络中，这些连接和通信的规则被称为网络通信协议，它对数据的传输格式、传输速率、传输步骤等做了统一规定，通信双方必须同时遵守才能完成数据交换。常见的协议有UDP协议和TCP协议

  • ​ UDP协议

    • ​ 用户数据报协议(UserDatagram Protocol)

    • ​ UDP是无连接通信协议，即在数据传输时，数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。简单来说，当一台计算机向另外一台计算机发送数据时，发送端不会确认接收端是否存在，就会发出数据，同样接收端在收到数据时，也不会向发送端反馈是否收到数据。由于使用UDP协议消耗资源小，通信效率高，所以通常都会用于音频、视频和普通数据的传输

    • ​ 例如视频会议通常采用UDP协议，因为这种情况即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。但是在使用UDP协议传送数据时，由于UDP的面向无连接性，不能保证数据的完整性，因此在传输重要数据时不建议使用UDP协议

  • ​ TCP协议

    • 传输控制协议(Transmission Control Protocol)
    • TCP协议是面向连接的通信协议，即传输数据之前，在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。在TCP连接中必须要明确客户端与服务器端，由客户端向服务端发出连接请求，每次连接的创建都需要经过“二次握手”
    • 三次握手:TCP协议中，在发送数据的准备阶段，客户端与服务器之间的三次交互，以保证连接的可靠第1次握手，客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器确认第2次握手，服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求第3次握手，客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接
    • 完成三次握手，连接建立后，客户端和服务器就可以开始进行数据传输了。由于这种面向连接的特性TCP协议可以保证传输数据的安全，所以应用十分广泛。例如上传文件、下载文件、浏览网页等

5.2 UDP通信程序

发送数据的步骤

  1. 创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)

    DatagramSocket()

  2. 创建数据，并把数据打包

    DatagramPacket(byte[] buf, int length, lnetAddress address, int port)

  3. 调用DatagramSocket对象的方法发送数据

    void send(DatagramPacket p)

  4. 关闭发送端

    void close()

DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
byte[] bys = "hello 我来了".getBytes();
//        int length = bys.length;
//        InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.56.1");
//        int port = 10086;
//        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys,length,address,port);

DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length,InetAddress.getByName("192.168.56.1"),10086);
ds.send(dp);
ds.close();

接收数据的步骤

  1. 创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)

    DatagramSocketrint port()

  2. 创建一个数据包，用于接收数据

    DatagramPacket(byte[] buf,int length)

  3. 调用DatagramSocket对象的方法接收数据

    void receive(DatagramPacketp)

  4. 解析数据包，并把数据在控制台显示

    byte[] getData()

    int getLength()

  5. 关闭接收端

    void close0

DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);

byte[] bys = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys,bys.length);

ds.receive(dp);
//        byte[] datas = dp.getData();
//        int len = dp.getLength();
//        String dataString = new String(datas,0,len);
//        System.out.println("数据是:"+dataString);
System.out.println("数据是:"+new String(dp.getData(),0,dp.getLength()));

ds.close();

5.3 TCP通信程序

发送数据的步骤

  1. 创建客户端的Socket对象(Socket)

    Socket(String host, int port)

  2. 获取输出流，写数据

    OutputStream getOutputStream()

  3. 释放资源

    void close()

    Socket s = new Socket("192.168.56.1",10001);

OutputStream os = s.getOutputStream();
os.write("hello,tcp,我来了".getBytes());

s.close();

接收数据的步骤

  1. 创建服务器端的Socket对象(ServerSocket)

    ServerSocket(int port)

  2. 监听客户端连接，返回一个Socket对象

    Socket accept()

  3. 获取输入流，读数据，并把数据显示在控制台

    InputStream getlnputStream0

  4. 释放资源

    void close()

ServerSocket ss = new ServerSocket(10001);

Socket s = ss.accept();

InputStream is = s.getInputStream();
byte[] bys = new byte[1024];
int len = is.read(bys);
String data = new String(bys,0,len);
System.out.println("数据是:"+data);

s.close();
ss.close();

TCP多线程通信(文本传输及写入,给出并接收反馈)

public class ClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建客户端Socket对象
        Socket s = new Socket("192.168.56.1",10002);
        // 封装文本文件的数据
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("jibencaozuo\\Student.java"));
        //封装输出流写数据
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));

        String line;
        while ((line= br.readLine()) != null){
            bw.write(line);
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }

        // 关闭输出流写数据,防止接收数据时双方都陷入等待
        s.shutdownOutput();

        // 接收反馈
        BufferedReader brClient = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
        String data = brClient.readLine();
        System.out.println("服务器的反馈:"+data);

        // 释放资源
        br.close();
        s.close();
    }
}
public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建服务器Socket对象
        ServerSocket ss = new ServerSocket(10002);

        while (true) {
            // 监听客户端连接,返回一个对应的Socket对象
            Socket s = ss.accept();
            // 为每一个用户开一个线程
            new Thread(new ServerThread(s)).start();
        }
    }
}
public class ServerThread implements Runnable{
    private Socket s;
    public ServerThread(Socket s) {
        this.s = s;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            // 接收数据写到文本文件中
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
//            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("jibencaozuo\\Copy.java"));
            //解决名称冲突问题
            int count = 0;
            File file = new File("jibencaozuo\\Copy["+count+"].java");
            while (file.exists()){
                count++;
                file = new File("jibencaozuo\\Copy["+count+"].java");
            }

            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(file));
            String line;
            while ((line= br.readLine()) != null){
                bw.write(line);
                bw.newLine();
                bw.flush();
            }

            // 给出反馈
            BufferedWriter bwServer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
            bwServer.write("上传成功");
            bwServer.newLine();
            bwServer.flush();

            // 释放资源
            s.close();
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
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