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【Java基础】网络编程

发表于 分类于

关于网络编程的学习笔记
（注意：只是简单介绍网络编程，真正深入学习要去学JavaWeb）

一、网络编程概述

1.1 定义

  • 网络编程目的：
    • 直接或间接地接通网络协议与其他计算机实现数据交换，进行通讯
  • 网络编程中的两个主要问题：
    • ·如何转且定位网络上一台或多台主机：定位主机上特定的应用
    • 找到主机后如何可靠高效地进行数据传输

1.2 网络通信要素

  • （1）通信双方地址
    • ip
    • 端口号
  • （2）一定的规则（即：网络通信协议）
    • TCP/IP参考模型：国际标准
      • 应用层 — HTTP、FTP、Telnet、DNS…
      • 传输层 — TCP、UDP…
      • 网络层 — IP、ICMP、ARP…
      • 物理+数据链路层 — Link

1.3 IP地址和端口号

  • IP地址：InetAddress类

    • 定义：唯一标识Internet上的计算机
    • 分类：IPV4 、IPV6
    • 分类2：公网地址（万维网地址）、私网地址（局域网地址）

  • 域名：类似 www.baidu.com www.mi.com

    • 域名使用方法：域名 —> DNS(解析域名) —> IP地址 —> 访问
    • 本地地址：loaclhost — 127.0.0.1

  • 端口号：标识正在计算机上运行的进程

    • 分类：
      • 公认端口
      • 注册端口
      • 动态/私有端口

  • 端口号 和 IP地址 的组合得出一个网络套接字：Socket

1.4 网络通信协议

  • 分类：TCP 、 UDP

  • TCP：

    • （1）要先建立TCP传输数据通道
    • （2）采用“三次握手”方式，点对点通信，可靠的
    • （3）连接中课传输大量数据
    • （4）传输完毕需要关闭连接，效率低
    • （5）四次挥手关闭连接

  • UDP：

    • （1）将数据、目的、源封装为包
    • （2）每个数据大小限制在64k内
    • （3）发送不管对方是否准备好，接受发收到也不确认，故不可靠
    • （4）可以广播发送
    • （5）发送数据结束时无需释放资源，开销小，速度快

1.5 InetAddress类

  • InetAddress对象表示一个主机的位置，类似于IO流中的File类

  • 实例化：

    • （1）getByName(String host)：设置IP地址主机
    • （2）getLocalHost()：本地主机

  • 常用方法：

    • （1）getHostName():获取主机域名
    • （2）getHostAddress()：获取主机IP地址

二、TCP网络编程

  • 实现TCP网络编程，需要用到Socket类、和ServerSocket类
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    //客户端：放送照片
    @Test
    public void client() throws IOException {
    	//1.访问服务器地址
    	Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8899);
    	
    	//2.创建输入输出流
    	OutputStream os = socket.getOutputStream();
    	FileInputStream fis = new FileInputStream("佩可莉姆.png");
    	
    	//3.读取本地图片数据，并向服务器发送
    	byte[] bbuf = new byte[1024];
    	int len;
    	while((len = fis.read(bbuf)) != -1){
    		os.write(bbuf, 0, len);
    	}
    	socket.shutdownOutput();//关闭数据的输出
    	//read方法会使线程阻塞，不知道什么时候结束，需要手动关闭

    	//------------------------------------------
    	//4.接受服务器端返回的数据，显示到控制台上
    	InputStream is = socket.getInputStream();
    	InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);

    	char[] cbuf = new char[5];
    	while((len = isr.read(cbuf)) != -1){
    		System.out.print(new String(cbuf, 0, len));
    	}

    	//5.资源关闭
    	isr.close();
    	os.close();
    	socket.close();
    	fis.close();

    	//6.省略了try-catch-finally处理
    }

    //服务器：接受照片并保存到本地
    @Test
    public void server() throws IOException {
    	//1.创建服务器
    	ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8899);
    	
    	//2.等待接受客户端的数据
    	Socket accept = serverSocket.accept();
    	
    	//3.收到客户端的数据后，创建相应的输入输出流
    	InputStream is = accept.getInputStream();
    	FileOutputStream fos = new FileOutputStream("佩可莉姆-server.png");
    	
    	//4.读取接受的数据，并写入本地文件
    	byte[] bbuf = new byte[1024];
    	int len;
    	while ((len = is.read(bbuf)) != -1) {
    		fos.write(bbuf, 0, len);
    	}

    	//-------------------------------------------
    	//5.向客户端进行反馈
    	OutputStream os = accept.getOutputStream();
    	os.write("照片收到啦！-- by:服务器".getBytes());
    	
    	//6.资源关闭
    	os.close();
    	fos.close();
    	is.close();
    	accept.close();
    	serverSocket.close();
    	//7.省略了try-catch-finally处理
    }

三、UDP网络编程

  • 需要DatagramSocket类，来表示发送端/接收端
  • 需要DatagramPacket对数据进行封装，发送，接受
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    //发送端
    @Test
    public void send() throws IOException {
    	DatagramSocket socket = new DatagramSocket();

    	//将发送数据的信息都封装在一个包上
    	byte[] data = "我是UDP方式发送的数据！".getBytes();
    	InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
    	DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, 0, data.length, localHost, 9090);

    	//发送数据
    	socket.send(packet);

    	//关闭资源
    	socket.close();
    }

    //接收端
    @Test
    public void receiver() throws IOException {
    	DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);

    	//创建一个包，来接受数据
    	byte[] buffer = new byte[100];
    	DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, 0, buffer.length);

    	//等待接受
    	socket.receive(packet);

    	//将接受的资源打印
    	System.out.println(new String(packet.getData(), 0, packet.getLength()));

    	//关闭资源
    	socket.close();
    }

四、URL网络编程

  • URL(Uniform Resoursce Locator)：统一资源定位符
  • URL结构：<传输协议>://<主机名>:<端口号>/<文件名>#片段名?参数列表
  • URL实例化：URL url = new URL(String url);
  • URL常用方法：
    • pulic String getProtocol()：获取该URL的协议名
    • public String getHost()：获取该URL的主机名
    • public String getPort()：获取该URL的端口号
    • public String getPath()：获取给URL的文件路径
    • public String getFIle()：获取该URL的文件名
    • public String getQuery()：获取该URL的查询名
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@Test
public void download() throws Exception {
	//创建URL连接对象
	URL url = new URL("https://i0.hdslb.com/bfs/album/6d2b77cd835f0789e8de0f23618d8b396e304aa9.jpg");
	HttpURLConnection urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

	//连接服务器
	urlConnection.connect();

	//创建输入、输出流
	InputStream is = urlConnection.getInputStream();
	FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("鹿乃.jpg"));

	//对数据进行读写
	byte[] bbuf = new byte[1024];
	int len;
	while ((len = is.read(bbuf)) != -1){
		fos.write(bbuf, 0, len);
	}

	//资源关闭
	is.close();
	fos.close();
	urlConnection.disconnect();

	//省略了try-catch-finally异常处理
}