java——网络编程

2023-12-16

1:网络编程(理解)

(1)网络编程：用Java语言实现计算机间数据的信息传递和资源共享

(2)网络编程模型

(3)网络编程的三要素

A:IP地址

a:点分十进制

b:IP地址的组成

c:IP地址的分类

d:dos命令

e:InetAddress

B:端口

是应用程序的标识。范围：0-65535。其中0-1024不建议使用。

C:协议

UDP:数据打包,有限制,不连接,效率高,不可靠

TCP:建立数据通道,无限制,效率低,可靠

(3)Socket机制

A:通信两端都应该有Socket对象

B:所有的通信都是通过Socket间的IO进行操作的

(4)UDP协议发送和接收数据

发送：

创建UDP发送端的Socket对象

创建数据并把数据打包

发送数据

释放资源

接收：

创建UDP接收端的Socket对象

创建数据包用于接收数据

接收数据

解析数据包

释放资源

(5)TCP协议发送和接收数据

发送：

创建TCP客户端的Socket对象

获取输出流，写数据

释放资源

接收：

创建TCP服务器端的Socket对象

监听客户端连接

获取输入流，读取数据

释放资源

UDPsendDemo 发送端

package controller.Inetaddress;

import controller.DataSource.DataSourceDemo;

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

/**
 * 实现步骤
 * 创建DatagramPacket对象 ，封装数据，接收地址和端口
 * 创建DatagramSocket对象，的send方法
 * 关闭资源
 */
public class UDPsendDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        byte[] data = "你好1".getBytes();
        InetAddress inet = InetAddress.getByName("localhost");
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data, data.length, inet, 9000);
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
        ds.send(dp);
        ds.close();
    }
}

UDPReceive 接收端

package controller.Inetaddress;

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

public class UDPReceive {

    /**
     * 实现UDP的接收端
     * 实现封装数据包
     * 实现输出传输
     * 实现步骤
     * 1、创建DatagramSocket对象，绑定数据端口号
     * 2、创建字节数组，接收发来的数据
     * 3、创建数据包对象，DatagramPacket
     * 4、调用DatagramSocket的receive（）；
     * 5、拆包
     * 发送的IP地址
     * 数据包对象DatagramPacket方法getAddress()获取的是发送端的IP地址对象
     * 返回值是InetAddress对象
     * 接收到的字节个数
     * 数据包对象DatagramPacket方法 getLength()
     * 发送方的端口号
     * 数据包对象DatagramPacket方法 getPort()发送端口
     * 6、 关闭资源
     */

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(9000);
        byte[] data = new byte[1024];
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data, data.length);

        ds.receive(dp);

        //获取发送端的IP地址对象
        String ip = dp.getAddress().getHostAddress();

        //获取发送的端口号
        int port = dp.getPort();

        //获取接收到的字节个数
        int length = dp.getLength();
        System.out.println(new String(data, 0, length) + "..." + ip + ":" + port);
        ds.close();

    }

}

TCP 的客户端和服务器端

// 客户端
package controller.TcpDemo;

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

/**
 * 构造方法：
 *      Socket(String host,int port)
 *      连接成功，就会与服务器连接，否则就报错
 *      OutputStream getOutputStream() 返回套接字的输出流 传到服务器
 *
 *      InputStream  getInputStream()  返回套接字的输入流，从服务器读取数字
 *
 */
public class TcpClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8888);
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write("你好!".getBytes());

        // 接收服务器的数据
        InputStream in = socket.getInputStream();
        byte[] data = new byte[1024];
        int len = in.read(data);
        System.out.println(new String(data,0,len));
        socket.close();
    }
}
// 服务器端
package controller.TcpDemo;

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

public class TcpServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        Socket socket = serverSocket.accept();
        InputStream in = socket.getInputStream();

        // 接收客户端的数据
        byte[] data = new byte[1024];
        System.out.println(new String(data, 0, in.read(data)));
        // 发送给客户端数据
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write("收到，谢谢".getBytes());
        socket.close();
        serverSocket.close();
    }
}

(6)案例：

A:UDP

a:最基本的UDP协议发送和接收数据

/*

* UDP协议接收数据：

* 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对象的接收方法接收数据

* D:解析数据包，并显示在控制台

* E:释放资源

*/

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();

}

}

/*

* UDP协议发送数据：

* A:创建发送端Socket对象

* 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

*/

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();

}

}

b:把发送数据改进为键盘录入

/*

* 数据来自于键盘录入

* 键盘录入数据要自己控制录入结束。

*/

public class SendDemo {

public static void main(String[] args) throws IOException {

// 创建发送端的Socket对象

DatagramSocket ds = new DatagramSocket();

// 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("192.168.12.92"), 12345);

DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length,

InetAddress.getByName("192.168.12.255"), 12345);

// 发送数据

ds.send(dp);

}

// 释放资源

ds.close();

}

}

/*

* 多次启动接收端：

* java.net.BindException: Address already in use: Cannot bind

* 端口被占用。

*/

public class ReceiveDemo {

public static void main(String[] args) throws IOException {

// 创建接收端的Socket对象

DatagramSocket ds = new DatagramSocket(12345);

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);

}

// 释放资源

// 接收端应该一直开着等待接收数据，是不需要关闭

// ds.close();

}

}

c:一个简易聊天小程序并用多线程改进

//ReceiveThread 接收

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();

}

}

}

//SendThread 发送

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("192.168.12.92"), 12345);

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();

}

}

}

/*

* 通过多线程改进刚才的聊天程序，这样我就可以实现在一个窗口发送和接收数据了

*/

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();

}

}

B:TCP

a:最基本的TCP协议发送和接收数据

/*

* TCP协议发送数据：

* A:创建发送端的Socket对象

* 这一步如果成功，就说明连接已经建立成功了。

* B:获取输出流，写数据

* C:释放资源

*

* 连接被拒绝。TCP协议一定要先看服务器。

* java.net.ConnectException: Connection refused: connect

*/

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();

}

}

/*

* TCP协议接收数据：

* A:创建接收端的Socket对象

* B:监听客户端连接。返回一个对应的Socket对象

* C:获取输入流，读取数据显示在控制台

* D:释放资源

*/

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

}

}

b:服务器给出反馈

public class ClientDemo {

public static void main(String[] args) throws IOException {

// 创建客户端Socket对象

Socket s = new Socket("192.168.12.92", 9999);

// 获取输出流

OutputStream os = s.getOutputStream();

os.write("今天天气很好,适合睡觉".getBytes());

// 获取输入流

InputStream is = s.getInputStream();

byte[] bys = new byte[1024];

int len = is.read(bys);// 阻塞

String client = new String(bys, 0, len);

System.out.println("client:" + client);

// 释放资源

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(9999);

// 监听客户端的连接

Socket s = ss.accept(); // 阻塞

// 获取输入流

InputStream is = s.getInputStream();

byte[] bys = new byte[1024];

int len = is.read(bys); // 阻塞

String server = new String(bys, 0, len);

System.out.println("server:" + server);

// 获取输出流

OutputStream os = s.getOutputStream();

os.write("数据已经收到".getBytes());

// 释放资源

s.close();

// ss.close();

}

}

c:客户端键盘录入服务器控制台输出

/*

* 客户端键盘录入，服务器输出到控制台

*/

public class ClientDemo {

public static void main(String[] args) throws IOException {

// 创建客户端Socket对象

Socket s = new Socket("192.168.12.92", 22222);

// 键盘录入数据

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

// 把通道内的流给包装一下

BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(

s.getOutputStream()));

String line = null;

while ((line = br.readLine()) != null) {

// 键盘录入数据要自定义结束标记

if ("886".equals(line)) {

break;

}

bw.write(line);

bw.newLine();

bw.flush();

}

// 释放资源

// bw.close();

// 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(22222);

// 监听客户端连接

Socket s = ss.accept();

// 包装通道内容的流

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(

s.getInputStream()));

String line = null;

while ((line = br.readLine()) != null) {

System.out.println(line);

}

// br.close();

s.close();

// ss.close();

}

}

d:客户端键盘录入服务器写到文本文件

/*

* 客户端键盘录入，服务器输出文本文件

*/

public class ClientDemo {

public static void main(String[] args) throws IOException {

// 创建客户端Socket对象

Socket s = new Socket("192.168.12.92", 23456);

// 封装键盘录入

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

// 封装通道内的数据

BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(

s.getOutputStream()));

String line = null;

while ((line = br.readLine()) != null) {

if ("over".equals(line)) {

break;

}

bw.write(line);

bw.newLine();

bw.flush();

}

// bw.close();

// 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(23456);

// 监听客户端连接

Socket s = ss.accept();

// 封装通道内的数据

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(

s.getInputStream()));

// 封装文本文件

BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("a.txt"));

String line = null;

while ((line = br.readLine()) != null) {

bw.write(line);

bw.newLine();

bw.flush();

}

bw.close();

// br.close();

s.close();

// ss.close();

}

}

e:客户端读取文本文件服务器控制台输出

/*

* 客户端文本文件，服务器输出到控制台

*/

public class ClientDemo {

public static void main(String[] args) throws IOException {

// 创建Socket对象

Socket s = new Socket("192.168.12.92", 34567);

// 封装文本文件

BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(

"InetAddressDemo.java"));

// 封装通道内的流

BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(

s.getOutputStream()));

String line = null;

while ((line = br.readLine()) != null) {

bw.write(line);

bw.newLine();

bw.flush();

}

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(34567);

// 监听客户端连接

Socket s = ss.accept();

// 封装通道内的流

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(

s.getInputStream()));

String line = null;

while ((line = br.readLine()) != null) {

System.out.println(line);

}

s.close();

}

}

f:客户端读取文本文件服务器写到文本文件

/*

* 按照我们正常的思路加入反馈信息，结果却没反应。为什么呢?

* 读取文本文件是可以以null作为结束信息的，但是呢，通道内是不能这样结束信息的。

* 所以，服务器根本就不知道你结束了。而你还想服务器给你反馈。所以，就相互等待了。

*

* 如何解决呢?

* A:在多写一条数据，告诉服务器，读取到这条数据说明我就结束，你也结束吧。

* 这样做可以解决问题，但是不好。

* B:Socket对象提供了一种解决方案

* public void shutdownOutput()

*/

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"));

// 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();

}

//自定义一个结束标记

//bw.write("over");

//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();

}

}

public class UploadServer {

public static void main(String[] args) throws IOException {

// 创建服务器端的Socket对象

ServerSocket ss = new ServerSocket(11111);

// 监听客户端连接

Socket s = ss.accept();// 阻塞

// 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"));

String line = null;

while ((line = br.readLine()) != null) { // 阻塞

// if("over".equals(line)){

// break;

// }

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();

}

}

g:上传图片

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", 19191);

// 封装图片文件

BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(

"林青霞.jpg"));

// 封装通道内的流

BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(s.getOutputStream());

byte[] bys = new byte[1024];

int len = 0;

while ((len = bis.read(bys)) != -1) {

bos.write(bys, 0, len);

bos.flush();

}

s.shutdownOutput();

// 读取反馈

InputStream is = s.getInputStream();

byte[] bys2 = new byte[1024];

int len2 = is.read(bys2);

String client = new String(bys2, 0, len2);

System.out.println(client);

// 释放资源

bis.close();

s.close();

}

}

public class UploadServer {

public static void main(String[] args) throws IOException {

// 创建服务器Socket对象

ServerSocket ss = new ServerSocket(19191);

// 监听客户端连接

Socket s = ss.accept();

// 封装通道内流

BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(s.getInputStream());

// 封装图片文件

BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(

new FileOutputStream("mn.jpg"));

byte[] bys = new byte[1024];

int len = 0;

while ((len = bis.read(bys)) != -1) {

bos.write(bys, 0, len);

bos.flush();

}

// 给一个反馈

OutputStream os = s.getOutputStream();

os.write("图片上传成功".getBytes());

bos.close();

s.close();

}

}

h:多线程改进上传文件

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();

}

}

}

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();

}

}

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();

}

}

}

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