黑马程序员——基础知识总结_网络编程
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第一话：网络概述
OSI与TCP/IP参考模型：
网络通信要素：
1.IP地址：
*网络中设备的标识
*不易记忆，可用主机名
*本地回环地址：127.0.0.1 主机名：localhost
2.端口号：
*用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识
*有效端口：0~65535,其中0~1024系统使用或者保留端口
3运输协议:
*通讯的规则
*常见协议：TCP、UDP
网络通信过程：
数据从应用层产生，向下传递。下层协议为数据封装各种协议头，用于标识定位目的主机与源主机。网络通信的过程就是数据从源主机到目的主机的过程。
InetAddress类：
此类表示互联网协议 (IP) 地址。
InetAddress类常见方法摘要：
//返回此InetAddress对象的原始 IP 地址。
byte[] getAddress()
//在给定主机名的情况下，根据系统上配置的名称服务返回其IP地址所组成的数组。
static InetAddress[] getAllByName(String host)
//在给定原始 IP 地址的情况下，返回 InetAddress 对象
static InetAddress getByAddress(byte[] addr)
//在给定主机名的情况下确定主机的 IP 地址
static InetAddress getByName(String host)
//返回IP地址字符串（以文本表现形式）。
String getHostAddress()
//获取此 IP 地址的主机名。
String getHostName()
//返回本地主机。
static InetAddress getLocalHost()
实例
import java.net.*;
public class BolgDemo
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{ //获取本机
InetAddress i = InetAddress.getLocalHost();
//打印本机信息
System.out.println(i.toString());
//打印本机地址
System.out.println("address:"+i.getHostAddress());
//打印本机名字
System.out.println("name:"+i.getHostName());
//获取百度
InetAddress ia = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
//打印百度信息
System.out.println(ia.toString());
//打印百度ip地址
System.out.println("address:"+ia.getHostAddress());
//打印百度主机名字
System.out.println("name:"+ia.getHostName());
}
}结果图：
Socket:
1、Socket就是为网络服务提供的一种机制。
2、通信的两端都有Socket。
3、网络通信其实就是Socket间的通信。
4、数据在两个Socket间通过IO传输。
第二话：运输协议
UDP特点：
1、将数据及源和目的数据封装在数据包中，不需要建立连接。
2、每个数据报的大小限制在64k内。
3、面向无连接，因此是不可靠的协议
4、不需要连接，速度快。
常见UDP服务：
视频通话，语音聊天，DNS等
DatagramSocket类：
DatagramSocket类表示用来发送和接收数据报包的套接字。 数据报套接字是包投递服务的发送或接收点。每个在数据报套接字上发送或接收的包都是单独编址和路由的。从一台机器发送到另一台机器的多个包可能选择不同的路由，也可能按不同的顺序到达。
在 DatagramSocket 上总是启用 UDP 广播发送。为了接收广播包，应该将 DatagramSocket 绑定到通配符地址。在某些实现中，将 DatagramSocket 绑定到一个更加具体的地址时广播包也可以被接收。
DatagramSocket类常见方法：
常见构造方法
//构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上任何可用的端口。
DatagramSocket()
//创建数据报套接字并将其绑定到本地主机上的指定端口。
DatagramSocket(int port)
//创建数据报套接字，将其绑定到指定的本地地址。
DatagramSocket(int port, InetAddress laddr)
常见方法
//关闭此数据报套接字。
void close()
//返回此套接字的端口。
int getPort()
//从此套接字发送数据报包
void send(DatagramPacket p)
//从此套接字接收数据报包。
void receive(DatagramPacket p)
DatagramPacket类：
DatagramPacket类表示数据报包。 数据报包用来实现无连接包投递服务。每条报文仅根据该包中包含的信息从一台机器路由到另一台机器。从一台机器发送到另一台机器的多个包可能选择不同的路由，也可能按不同的顺序到达。不对包投递做出保证。
DatagramPacket类常见方法：
常见构造方法
//构造 DatagramPacket，用来接收长度为 length 的数据包。
DatagramPacket(byte[] buf, int length)
//构造数据报包，用来将长度为 length 的包发送到指定主机上的指定端口号。
DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
//构造 DatagramPacket，用来接收长度为 length 的包，在缓冲区中指定了偏移量。
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length)
//构造数据报包，用来将长度为 length 的包发送到指定主机上的指定端口号。
DatagramPacket(byte[] buf, int length, SocketAddress address) 常见方法：
//返回某台机器的 IP 地址，此数据报将要发往该机器或者是从该机器接收到的。
InetAddress getAddress()
//返回数据缓冲区。
byte[] getData()
//返回将要发送或接收到的数据的长度。
int getLength()
//返回某台远程主机的端口号，此数据报将要发往该主机或者是从该主机接收到的。
int getPort() 代码演示：
import java.net.*;
//客户端
class UdpSend
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
//1.创建udp服务，通过DatagramSocket对象。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
//2.确定数据，并封装成数据包，DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
byte[] buf = "udp ge men lai le".getBytes();
DatagramPacket dp =
new DatagramPacket(buf, buf.length, InetAddress.getByName("169.254.119.15"),10000);
System.out.println(buf.length);
//3,通过Socket服务，将已有的数据包发送出去，通过send()方法
ds.send(dp);
//4.关闭资源
ds.close();
}
}
//服务器端
class UdpRece
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
//1创建udp socket，建立端点,指定端口10000
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
// 2定义数据包，用于存储数据
byte[] buf = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);
//3.通过服务的receiv方法将收到的数据存入数据包中
ds.receive(dp);
//4通过数据包的方法获取其中的数据
String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
System.out.println(dp.getData().length);
//获取客户端ip
String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
//获得客户端端口
int port = dp.getPort();
System.out.println(ip+":"+data+":"+port);
//5关闭资源
ds.close();
}
}UDP多线程聊天程序：
/*多线程udp聊天*/
import java.io.*;
import java.net.*;
class UdpServer implements Runnable
{
private DatagramSocket ds = null;
private byte[] buf = new byte[1024];
public UdpServer(DatagramSocket ds)
{
this.ds = ds;
}
public void run()
{
try
{
while(true)
{
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);
//在套接字接收数据
ds.receive(dp);
String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
String data = new String(dp.getData(), 0,dp.getLength());
System.out.println(ip+"::"+data);
}
}
catch(Exception e)
{
throw new RuntimeException("服务器接收失败");
}
}
}
class UdpClient implements Runnable
{
private DatagramSocket ds = null;
private byte[] buf = new byte[1024];
public UdpClient(DatagramSocket ds)
{
this.ds = ds;
}
public void run()
{
try
{
//创建数据包存储要发送的数据
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String line = null;
while((line = br.readLine()) != null)
{
if("886".equals(line))
break;
buf = line.getBytes();
DatagramPacket dp =
new DatagramPacket(buf, buf.length, InetAddress.getByName("169.254.119.15"),10001);
ds.send(dp);
}
ds.close();
}
catch(Exception e)
{
throw new RuntimeException("客户端发送失败");
}
}
}
public class UdpDemo3
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
DatagramSocket dsForSev = new DatagramSocket(10001);
DatagramSocket dsForCli = new DatagramSocket();
new Thread(new UdpServer(dsForSev)).start();
new Thread(new UdpClient(dsForCli)).start();
}
}TCP特点：
1、建立连接时，形成传输数据的通道。
2、在连接中进行大数据量传输。
3.通过三次握手完成连接，是可靠的传输协议。
4、必须建立连接，效率会稍低。
常见TCP服务：
HTTP,FTp等
Socket类：
Socket类实现客户端套接字（也可以就叫“套接字”）。套接字是两台机器间通信的端点。 套接字的实际工作由 SocketImpl 类的实例执行。应用程序通过更改创建套接字实现的套接字工厂可以配置它自身，以创建适合本地防火墙的套接字。
Socket类常见方法：
常见构造方法
//创建一个流套接字并将其连接到指定 IP 地址的指定端口号。
Socket(InetAddress address, int port)
//创建一个套接字并将其连接到指定远程地址上的指定远程端口。
Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort)
常见方法:
//返回此套接字连接到的远程端口。
int getPort()
//关闭此套接字。
void close()
//返回套接字连接的地址。
InetAddress getInetAddress()
//返回此套接字的输入流。
InputStream getInputStream()
//返回此套接字的输出流。
OutputStream getOutputStream() ServerSocket类：
ServerSocket类实现服务器套接字。服务器套接字等待请求通过网络传入。它基于该请求执行某些操作，然后可能向请求者返回结果。 服务器套接字的实际工作由 SocketImpl 类的实例执行。应用程序可以更改创建套接字实现的套接字工厂来配置它自身，从而创建适合本地防火墙的套接字
ServerSocket类常见方法：
常见构造方法
//创建绑定到特定端口的服务器套接字。
ServerSocket(int port)
//利用指定的 backlog 创建服务器套接字并将其绑定到指定的本地端口号。
ServerSocket(int port, int backlog)
常见方法
//侦听并接受到此套接字的连接。
Socket accept()
//关闭此套接字。
void close()
TCP实例代码：
/*
演示tcp的传输的客户端和服务端的互访
*/
import java.io.*;
import java.net.*;
class TcpClient2
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
//创建tcp套接字并绑定ip和端口号
Socket s = new Socket("169.254.119.15",10005);
//获取Socket输出流
OutputStream os = s.getOutputStream();
//写入流中
os.write("你好。服务器".getBytes());
//获取Socket输入流
InputStream is = s.getInputStream();
//定义数组
byte[] buf = new byte[1024];
int len = is.read(buf);
//读出byte[]中的元素
System.out.println(new String(buf, 0, len));
// 释放资源
s.close();
}
}
class TcpServer2
{
public static void main(String[] args)throws Exception
{
//创建tcp服务套接字
ServerSocket ss = new ServerSocket(10005);
Socket s = ss.accept();
//获取Socket传来的ip
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
System.out.println(ip+",,,,,,,,,,,,,connection");
//获取输入流
InputStream is = s.getInputStream();
byte[] buf = new byte[1024];
//read是阻塞方法
int len = is.read(buf);
System.out.println(new String(buf, 0, len));
//获取输出流
OutputStream out = s.getOutputStream();
//开始写入
out.write("你好，客户".getBytes());
s.close();
ss.close();
}
}结果图：
TCP多线程上传图片：
/*
多线程上次图片
*/
import java.io.*;
import java.net.*;
class PicThread implements Runnable
{
private Socket s = null;
public PicThread(Socket s)
{
this.s = s;
}
public void run()
{
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
System.out.println(ip+"........connect");
try
{
int count = 0;
File file = new File(ip+"("+count+").png");
while(file.exists())
file = new File(ip+"("+(count++)+").png");
FileOutputStream fs = new FileOutputStream(file);
//读取客户端数据
InputStream ins = s.getInputStream();
byte[] buf = new byte[1024];
//往缓冲区写数据
while(ins.read(buf) != -1)
{
//从缓冲区读出数据写入到文件
fs.write(buf, 0, buf.length);
}
OutputStream loadsucced = s.getOutputStream();
loadsucced.write("上传成功".getBytes());
s.close();
fs.close();
}
catch(Exception e)
{
throw new RuntimeException(ip+"上传失败");
}
}
}
class PicServer
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
ServerSocket ss = new ServerSocket(10007);
while(true)
{
Socket s = ss.accept();
new Thread(new PicThread(s)).start();
}
}
}
//客户端
class PicClient
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
Socket s = new Socket("172.23.36.76",10007);
FileInputStream fis = new FileInputStream("p1.png");
OutputStream os = s.getOutputStream();
//定义缓冲区并读取文件的字节流
byte[] buf = new byte[1024];
while(fis.read(buf) != -1)
{
os.write(buf, 0, buf.length);
}
//文件发送完中断传送
s.shutdownOutput();
System.out.println("发送完毕");
//接收服务端的消息
InputStream fromserver = s.getInputStream();
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(fromserver));
System.out.println(br.readLine());
os.close();
s.close();
}
}结果图：
