黑马程序员——Java网络编程

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网络编程就是用Java语言实现计算机间数据的信息传递和资源共享

1：网络模型

网络模型一般是指OSI（Open System Interconnection开放系统互连）参考模型和TCP/IP参考模型



2：网络通信三要素

IP地址

端口号

传输协议

(1)IP地址：InetAddress

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

在没有连接互联网的情况，为了让访问本机方便，所以分配了一个默认的IP地址，也就是本地回环地址。

public static InetAddress getByName(String host):根据主机名或者IP地址的字符串表示得到IP地址对象

public class InetAddressDemo {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.1.111");
// 获取两个东西：主机名，IP地址
// public String getHostName()
String name = address.getHostName();
// public String getHostAddress()
String ip = address.getHostAddress();
System.out.println(name + "---" + ip);
}
}

(2)端口号

用于标识进程(应用程序)的逻辑地址，不同进程的标识。

有效端口：0-65535，其中0-1204系统使用或保留端口

(3)传输协议

通讯的规则。常见的协议：UDP、TCP 

UDP

将数据源和目的封装成数据包中，不需要建立连接；

每个数据报的大小在限制在64k；

因无连接，是不可靠协议；

不需要建立连接，速度快

TCP

建立连接，形成传输数据的通道；

在连接中进行大数据量传输；

通过三次握手完成连接，是可靠协议；

必须建立连接，效率会稍低

3：Socket

Socket套接字：网络上具有唯一标识的IP地址和端口号组合在一起才能构成唯一能识别的标识符套接字。

Socket就是为网络服务提供的一种机制。

通信的两端都有Socket。

网络通信其实就是Socket间的通信。

数据在两个Socket间通过IO传输。

4：UDP协议发送&接受数据

DatagramSocket（用来发送和接收数据报包的套接字）与DatagramPacket（数据报包）。

建立发送端，接收端。

建立数据包。

调用Socket的发送接收方法。

关闭Socket。

发送端与接收端是两个独立的运行程序。

(1)域名解析

在浏览器中输入新浪的域名，DNS解析域名成IP，然后计算机再通过获取到的IP访问新浪服务器。  域名解

析，最先走是本地的hosts（C:\WINDOWS\system32\drivers\etc\hosts）文件，解析失败了，才去访问DNS服务器解析、获取IP地址。  

(2)UDP协议发送数据(发送端)

A:创建发送端Socket对象，如没有指定端口，会自动分配一个没被占用的端口。

B:创建数据，并把数据打包

C:调用Socket对象的发送方法发送数据包

D:释放资源

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
public class SendDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建发送端Socket对象
// DatagramSocket()
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();

// 创建数据，并把数据打包
// DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
// 创建数据
byte[] bys = "hello,udp,我来了".getBytes();
// 长度
int length = bys.length;
// IP地址对象
InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.12.92");
// 端口
int port = 10086;
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, length, address, port);

// 调用Socket对象的发送方法发送数据包
// public void send(DatagramPacket p)
ds.send(dp);

// 释放资源
ds.close();
}
}

(3)U
d30e
DP协议接收数据(接收端)：

A:创建接收端Socket对象

B:创建一个数据包(接收容器)

C:调用Socket对象的receive方法接收数据

D:解析数据包，并显示在控制台

E:释放资源

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

public class ReceiveDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建接收端Socket对象
// DatagramSocket(int port)
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);

// 创建一个数据包(接收容器)
// DatagramPacket(byte[] buf, int length)
byte[] bys = new byte[1024];
int length = bys.length;
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, length);

// 调用Socket对象的接收方法接收数据
// public void receive(DatagramPacket p)
ds.receive(dp); // 阻塞式

// 解析数据包，并显示在控制台
// 获取对方的ip
// public InetAddress getAddress()
InetAddress address = dp.getAddress();
String ip = address.getHostAddress();
// public byte[] getData():获取数据缓冲区
// public int getLength():获取数据的实际长度
byte[] bys2 = dp.getData();
int len = dp.getLength();
String s = new String(bys2, 0, len);
System.out.println(ip + "传递的数据是:" + s);

// 释放资源
ds.close();
}
}

(4)实现在一个窗口发送和接收数据

UDP发送端

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

public class SendThread implements Runnable {

private DatagramSocket ds;

public SendThread(DatagramSocket ds) {
this.ds = ds;
}

@Override
public void run() {
try {
// 封装键盘录入数据
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(
System.in));
String line = null;
while ((line = br.readLine()) != null) {
if ("886".equals(line)) {
break;
}

// 创建数据并打包
byte[] bys = line.getBytes();
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length,
InetAddress.getByName("192.168.12.255"), 12306);

// 发送数据
ds.send(dp);
}

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

}

UDP接收端

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

public class ReceiveThread implements Runnable {
private DatagramSocket ds;

public ReceiveThread(DatagramSocket ds) {
this.ds = ds;
}

@Override
public void run() {
try {
while (true) {
// 创建一个包裹
byte[] bys = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length);

// 接收数据
ds.receive(dp);

// 解析数据
String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
String s = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength());
System.out.println("from " + ip + " data is : " + s);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}

}

启动多线程，实现单窗口模式

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramSocket;
public class ChatRoom {
public static void main(String[] args) throws IOException {
DatagramSocket dsSend = new DatagramSocket();
DatagramSocket dsReceive = new DatagramSocket(12306);

SendThread st = new SendThread(dsSend);
ReceiveThread rt = new ReceiveThread(dsReceive);

Thread t1 = new Thread(st);
Thread t2 = new Thread(rt);

t1.start();
t2.start();
}
}

5：TCP协议发送&接受数据

客户端（Client对应的对象Socket）首先与服务端（Server对应的对象ServerSocket）建立连接，形成通道

（其实就是IO流），然后，数据就可以在通道之间进行传输，并且单个Server端可以同时与多个Client端建立连接。

 Socket和ServerSocket，建立客户端和服务器端。

建立连接后，通过Socket中的IO流进行数据的传输。

关闭socket。

同样，客户端与服务器端是两个独立的应用程序。

注：TCP协议传输数据必须先开服务端，再开客户端。否则，客户端根本连接不上服务端。

(1)TCP发送数据（客户端）

A:建立客户端的Socket服务,并明确要连接的服务器。
B:如果连接建立成功,就表明,已经建立了数据传输的通道.就可以在该通道通过IO进行数据的读取和写入.

该通道称为Socket流,Socket流中既有读取流,也有写入流.

C:通过Socket对象的方法,可以获取这两个流
D:通过流的对象可以对数据进行传输

E:如果传输数据完毕,关闭资源

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

public class ClientDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建发送端的Socket对象
// Socket(InetAddress address, int port)
// Socket(String host, int port)
// Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("192.168.12.92"), 8888);
Socket s = new Socket("192.168.12.92", 8888);

// 获取输出流，写数据
// public OutputStream getOutputStream()
OutputStream os = s.getOutputStream();
os.write("hello,tcp,我来了".getBytes());

// 释放资源
s.close();
}
}

(2)TCP接受数据(服务端)

A:建立服务器端的socket服务，需要一个端口

B:服务端没有直接流的操作,而是通过accept方法获取客户端对象，在通过获取到的客户端对象的流和客户端进行通信

C:通过客户端的获取流对象的方法,读取数据或者写入数据

D:如果服务完成,需要关闭客户端,然后关闭服务器，但是,一般会关闭客户端,不会关闭服务器,因为服务端是一直提供服务的

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ServerDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建接收端的Socket对象
// ServerSocket(int port)
ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);

// 监听客户端连接。返回一个对应的Socket对象
// public Socket accept()
Socket s = ss.accept(); // 侦听并接受到此套接字的连接。此方法在连接传入之前一直阻塞。

// 获取输入流，读取数据显示在控制台
InputStream is = s.getInputStream();

byte[] bys = new byte[1024];
int len = is.read(bys); // 阻塞式方法
String str = new String(bys, 0, len);

String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();

System.out.println(ip + "---" + str);

// 释放资源
s.close();
// ss.close(); //这个不应该关闭
}
}

(3)多线程实现多人上传文件

TCP客户端

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.Socket;

public class UploadClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建客户端Socket对象
Socket s = new Socket("192.168.12.92", 11111);

// 封装文本文件
// BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(
// "InetAddressDemo.java"));
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(
"ReceiveDemo.java"));
// 封装通道内流
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(
s.getOutputStream()));

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

// Socket提供了一个终止，它会通知服务器你别等了，我没有数据过来了
s.shutdownOutput();

// 接收反馈
BufferedReader brClient = new BufferedReader(new InputStreamReader(
s.getInputStream()));
String client = brClient.readLine(); // 阻塞
System.out.println(client);

// 释放资源
br.close();
s.close();
}
}

TCP服务端

import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class UploadServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建服务器Socket对象
ServerSocket ss = new ServerSocket(11111);

while (true) {
Socket s = ss.accept();
new Thread(new UserThread(s)).start();
}
}
}

线程封装

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.Socket;

public class UserThread implements Runnable {
private Socket s;

public UserThread(Socket s) {
this.s = s;
}

@Override
public void run() {
try {
// 封装通道内的流
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(
s.getInputStream()));
// 封装文本文件
// BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new
// FileWriter("Copy.java"));

// 为了防止名称冲突
String newName = System.currentTimeMillis() + ".java";
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(newName));

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

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

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

}