黑马程序员 网络编程

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网络编程

Java中的.net包提供了网络通信的类和服务。

1.网络模型：OSI参考模型和TCP/IP参考模型。

一般来说开发处于传输层和网际层。应用层为：FTP和HTTP协议等。传输层为：UDP和TCP等。网际层为：IP。

通常用户操作的是应用层，而编程人员需要做的是传输层和网际层，用户在应用层操作的数据，经过逐层封包，最后到物理层发送到另一个模型中，再进行逐层解包，最后回到应用层

2.网络通信的要素

找到对方IP
数据要发送到指定的应用网络上，为了标识这些程序，故给这些网络应用程序都使用数字进行标识。为了方便称呼其为端口，逻辑端口
定义通信规则。这个通信规则被称为协议，国际网络通信通用协议TCP/IP。

IP地址在Java中对应的对象是InetAddress。它有几个重要的方法：

static InetAddress getByName(String host)：获取指定主机的IP和主机名。这个方法是静态的，注意到这个类不能直接new对象，只能通过其本身的静态方法得到
本类对象。
String getHostAddress()：返回IP地址字符串文本形式。
String getHostName()：返回IP地址主机名。
public static InetAddress getLocalHost()：返回本地主机。

一个获取指定主机的例子

import java.net.*;
class getIP
{
public static void main(String[] args)throws Exception
{
//获取本机的Address对象
InetAddress ia=InetAddress.getLocalHost();

//打印本机的名字及地址
String name=ia.getHostName();
String address=ia.getHostAddress();
System.out.println(name+" "+address);

//获取指定主机的ip信息
InetAddress i=InetAddress.getByName("127.0.0.1");
String na=i.getHostName();
String add=i.getHostAddress();
System.out.println(name+" "+address);
//当获取的主机返回的对象不唯一时可以使用InetAddress.getAllByName方法，返回的是一个InetAddress数组

}
}

3.TCP与UDP

UDP:

不需要建立连接，将数据和源封装在数据包中。
每个数据包的大小限制在64k以内，数据超过64k将自动拆分。
面向无连接，所以是不可靠协议。
因为不需要连接，所以速度快

TCP：

需要建立连接，形成数据传输的通道。
可以在数据连接中进行大数据量的传输。
通过三次握手完成连接，是可靠的协议。
必须建立连接，效率稍低。

三次握手：第一次本方发送请求，第二次对方确认连接，第三次本方再次确认连接成功。

无论是UDP还是TCP连接，其使用的基类都是Socket类。

4.Socket

Socket是实现两台主机网络通信的端点，使用Socket类及其方法可以轻松完成网络通信的任务。

Socket的常用构造方法：

public Socket(InetAddress address,int port)：创建一个Socket对象并将其连接到指定 IP 地址的指定端口号。
public Socket(String host,int port)：也可以直接给出指定IP和端口来创建Socket对象。

Socket常用方法：

public InetAddress getInetAddress()：返回包含该Socket对象连接主机的InetAddress对象。
public InputStream getInputStream()：返回该Socket对象的输入流，一般用于TCP传输。
public OutputStream getOutputStream()：返回该Socket对象的输出流，一般用于TCP传输。
public boolean isConnected()：测试是否连接成功，连接成功则返回true。

5.UDP通信

Socket有一个可实现子类DatagramSocket用于给UDP通信。

DatagramSocket常用方法：

public void connect(InetAddress address,int port)：连接到指定地址和端口。当连接到远程地址时，包就只能从该地址发送或接收。
public boolean isConnected()：返回连接状态，若已连接则返回true。
public void send(DatagramPacket p)：发送数据报包。DatagramPacket 包含的信息指示：将要发送的数据、其长度、远程主机的 IP 地址和远程主机的端口号。
public void receive(DatagramPacket p)：接收数据报包。返回的信息会覆盖掉原DatagramPacket的内容。
DatagramPacket数据报包，这个包包含了将要发送的数据、其长度、远程主机的 IP 地址和远程主机的端口号。

DatagramPacket构造方法有：

public DatagramPacket(byte[] buf,int length):构造 DatagramPacket，用来接收长度为 length 的数据包。
DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port) :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常用方法有：

public InetAddress getAddress()：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。
public int getPort()：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。
public byte[] getData()：返回数据缓冲区。
public int getLength()：返回将要发送或接收到的数据的长度。
public void setAddress(InetAddress iaddr)：设置要将此数据报发往的那台机器的 IP 地址。
public void setPort(int iport)：设置要将此数据报发往的远程主机上的端口号。
public void setData(byte[] buf)：为此包设置数据缓冲区。

使用Udp进行通信时：

建立两个DatagramSocket，接收端的Socket必须制定一个端口。
建立数据包，将数据和接收端的地址和端口都封装进去
调用发送端Socket的send方法，将数据包发送出去
接收端，通过receive方法接收数据包
关闭资源

发送端：

class ChatSend
{
private DatagramSocket ds;

ChatSend()
{
try
{
ds = new DatagramSocket();
}
catch (SocketException e)
{
System.out.println("未建立连接服务");
return;
}
}
public void chat()
{

try
{
byte[] buf = "这是一个小程序".getBytes();
ds.send(new DatagramPacket(buf,buf.length,
InetAddress.getByName("127.0.0.1"),10010));
//将要发送的数据转成数组后打包成DatagramPacket并发送出去
ds.close();

}
catch (IOException e)
{
e.printStackTrace();
}

}

}

接收端：

class ChatReceive
{
private DatagramSocket ds;

ChatReceive()
{
try
{
ds = new DatagramSocket(10000);
}
catch (SocketException e)
{
System.out.println("未建立连接服务");
return;
}
}
public void chat()
{
try
{
byte[] by = new byte[1024*64];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(by,by.length);
//新建一个空包用来存放数据
ds.receive(dp);
//结束数据并存放在空包内
String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
int port  = dp.getPort();
String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
System.out.println(ip+":"+port+" "+data);
//获取包内信息
ds.close();
}
catch (IOException e)
{
e.printStackTrace();
}

}

}

6.TCP通信

TCP通信要用到专门的服务端ServerSocket。这个类主要用来接收Socket对象。

ServerSocket构造方法有：

public ServerSocket(int port)：创建绑定到特定端口的SeverSocket对象。

ServerSocket常用方法有：

public Socket accept()：从监听端口接收发送过来的Socket对象。
public int getLocalPort()：返回监听的端口地址。

使用TCP通信的一般步骤：

服务端：

建立服务端的Socket服务，并监听一个端口；（SeverSocket）
获取连接过来的客户端对象，通过SeverSocket的accept方法。该方法为阻塞式方法；
.客户端如果发送数据，那么服务端就要使用对应的对象，并且使用客户端的对象的读取流来获得数据
关闭客户端。
.关闭服务端（可选）。

class ChatRece
{
private ServerSocket ss= null;
ChatRece()
{
try
{
ss = new ServerSocket(10086);
}
catch (IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
public void chat()
{

while(true)
{
try
{
Socket s = ss.accept();
new Thread(new ChatServerThread(s)).start();
//每接受一个服务端就新建一个通信。
}
catch (IOException e)
{
System.out.println("建立连接失败");
continue;
}
}
}
}

class ChatServerThread implements Runnable
{
private Socket s;
ChatServerThread(Socket s)
{
this.s = s;
InetAddress ia = s.getInetAddress();
String address = ia.getHostAddress();
System.out.println(address+"已建立连接");//获得客户端的ip信息
}
public void run()
{
try
{
//读取数据，经过获得的Socket对象的读取流读出数据
BufferedReader bfr = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));

String data = null;
while((data = bfr.readLine())!=null)
{
System.out.println(data);
}
}
catch (IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}

客户端

建立客户端的Socket服务，指定主机和一个端口；
为了发送数据要获得Socket中的输入输出流。
使用客户端的write方法就可以向服务端发送数据了
关闭客户端。

class ChatSe
{
private Socket s= null;
private InetAddress ia =null;
ChatSe(String adress,int port)
{
try
{
ia = InetAddress.getByName(adress);
s = new Socket(ia,port);//建立指定端口的Socket服务
System.out.println("建立连接成功");
}
catch (Exception e)
{
System.out.println("建立连接失败");
return;
}
}
public void chat()
{
try
{
BufferedWriter bfw = new BufferedWriter(
new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
BufferedReader bfr = new BufferedReader(
new InputStreamReader(System.in));
//信息从键盘输入并传给服务端
String data = null;
while((data = bfr.readLine())!=null)
{
if(data.equals("over"))//设定信息结束标记
break;
bfw.write(data);
bfw.newLine();//必要的，由于readline是不读取/r/n的如果不加这句，
//在服务端就读取不到/r/n，读取就不能结束
bfw.flush();
}
s.shutdownOutput();//关闭客户端的输出流。相当于给流中加入一个结束标记-1.

bfr.close();
s.close();
}
catch(IOException e)
{
System.out.println("发送数据失败");
}

}
}