黑馬程式員——黑馬學習日志之十七 網絡程式設計

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黑馬學習日志之十七 網絡程式設計

1 網絡程式設計概述：

網絡程式設計的本質是兩個裝置之間的資料交換，就是把一個裝置中的資料發送給另外一個裝置，然後接收另外一個裝置回報的資料。

現在的網絡程式設計基本上都是基于請求、響應方式的，也就是一個裝置發送請求資料給另外一個裝置，然後接收另一個裝置的回報。

在網絡程式設計中，發起連接配接程式，也就是發送第一次請求的程式，被稱作用戶端(Client)，等待其他程式連接配接的程式被稱作伺服器(Server)。

用戶端程式可以在需要的時候啟動，而伺服器為了能夠時刻響應連接配接，則需一直啟動。連接配接一旦建立以後，就用戶端和伺服器端就可以進行資料傳遞。

2 網絡通訊要素：

IP位址、端口号、傳輸協定。

IP位址: InetAddress

網絡中裝置的辨別，不易記憶，可用主機名。

本地回環位址：127.0.0.1  主機名：localhost

端口号：

用于辨別程序的邏輯位址，給不同程序進行辨別

有效端口：0~65535，其中0~1024系統使用或保留端口。

備注：不是所謂的實體端口！

傳輸協定：通訊的規則

常見協定：TCP，UDP。

3 TCP和UDP

兩者差別

這兩種傳輸協定也就是合于适配不同的業務和不同的硬體終端。 

在使用中，類似于圖像、聲音等對可靠性要求沒有那麼高的業務可以用UDP，他們不需要準确存儲對準确性無要求但要求速度快。 

類似于文本、程式、檔案等要求可靠的資料最好就用TCP，但會犧牲一些速度。 

對系統資源的要求：TCP較多，UDP較少。 

程式結構：UDP程式結構較簡單，TCP複雜。 

流模式與資料報模式:TCP保證資料正确性，UDP可能丢包; TCP保證資料順序，UDP不保證

兩者用途

TCP是面向連接配接的，有比較高的可靠性，一些要求比較高的服務一般使用這個協定，如FTP、Telnet、SMTP、HTTP、POP3等。

UDP是面向無連接配接的，使用這個協定的常見服務有DNS、SNMP、QQ等。UDP是一種面向無連接配接的通信協定，該協定使得資料傳輸的速度得到大幅度的提高。視訊聊天語音聊天基本都是用UPD協定。 

總結：

UDP:

 1、将資料源和目的地封裝到資料包中，不需要建立連接配接

2、每個資料包的大小限制在64k以内

3、因無連接配接，是不可靠協定

4、不需要建立連接配接，速度快

例子：聊天、對講機

TCP:

1、建立連接配接，形成傳輸資料的通道

2、在連接配接中進行大量資料的傳輸

3、通過三次握手完成連接配接、是可靠協定

4、必須建立連接配接，效率會稍低

例子：電話通話，

4 InetAddress

InetAddress：構造方法私有，不能直接建立對象。

InetAddress getByName(String host): //擷取指定主機。

InetAddress getLocalHost()：//傳回本地主機。

InetAddress[] getAllByName(String host)

getHostAddress(), 

getHostName()

例子：

import java.net.InetAddress;

public class Demo {

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

                InetAddress i = InetAddress.getLocalHost();

                System.out.println(i);

                i = InetAddress.getByName("www.baidu.com");

                System.out.println(i);

                System.out.println(i.getHostAddress());

                System.out.println(i.getHostName());

        }

}

5 Socket

Socket就是為網絡服務提供的一種機制。通信的兩端都有Socket。網絡通信其實就是Socket間的通信。資料在兩個Socket間通過IO傳輸。隻要是網絡傳輸，必須有socket 。資料一定要封裝到資料包中，資料包中包括目的位址、端口、資料等資訊。

6 UDP傳輸

直接操作udp不可能，對于java語言應該将udp封裝成對象，便于我們的使用，

這個對象就是DatagramSocket.，封裝了udp傳輸協定的socket對象。

因為資料包中包含的資訊較多，為了操作這些資訊友善，也一樣會将其封裝成對象。這個資料包對象就是：DatagramPacket，通過這個對象中的方法，就可以擷取到資料包中的各種資訊。

DatagramSocket：具備發送和接受功能，在進行udp傳輸時，需要明确一個是發送端，一個是接收端。

udp的發送端：

1：建立udp的socket服務，建立對象時如果沒有明确端口，系統會自動配置設定一個未被使用的端口。

2：明确要發送的具體資料。

3：将資料封裝成了資料包。

4：用socket服務的send方法将資料包發送出去。

5：關閉資源。

udp的接收端：

1：建立udp的socket服務，必須要明确一個端口，作用在于，隻有發送到這個端口的資料才是這個接收端可以處理的資料。

2：定義資料包，用于存儲接收到資料。

3：通過socket服務的接收方法将收到的資料存儲到資料包中。

4：通過資料包的方法擷取資料包中的具體資料内容，比如ip、端口、資料等等。

5：關閉資源。

例子：

發送端（用戶端）

import java.net.*;

class  UdpSend{

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

                // 1，建立udp的socket服務。

                DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10027);//指定發送端口，這個可以不指定，系統會随機配置設定。

                // 2，明确要發送的具體資料。

                String text = "udp 傳輸示範，哥們來了";

                byte[] buf = text.getBytes();

                // 3，将資料封裝成資料包。

                DatagramPacket dp = 

                        new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"),10025);

                // 4，用socket服務的send方法将資料包發送出去。

                ds.send(dp);

                // 5，關閉資源。

                ds.close();

        }

}

接收端（伺服器端）

import java.net.*;

class UdpRece {

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

                // 1，建立udp的socket服務。

                DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10025); //必須指定，并且和上面的端口号一樣！

                // 2，定義資料包，用于存儲接收到資料。先定義位元組數組，資料包會把資料存儲到位元組數組中。

                byte[] buf = new byte[1024];

                DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);

                // 3，通過socket服務的接收方法将收到的資料存儲到資料包中。

                ds.receive(dp);  //該方法是阻塞式方法。

                // 4，通過資料包的方法擷取資料包中的具體資料内容，比如ip，端口，資料等等。

                String ip = dp.getAddress().getHostAddress();

                int port = dp.getPort();

                String text = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());  //将位元組數組中的有效部分轉成字元串。

                System.out.println(ip+"：："+port+"：："+text);

                // 5，關閉資源。

                ds.close();

        }

}

7 TCP傳輸：

tcp的兩個端點：一個是用戶端，一個是服務端。

用戶端：對應的對象，Socket

服務端：對應的對象，ServerSocket

兩個端點建立連接配接後會有一個傳輸資料的通道，這個通道稱為流，而且是建立在網絡基礎上的流，稱之為socket流。該流中既有讀取，也有寫入。

TCP用戶端：

1：建立tcp的socket服務，最好明确具體的位址和端口。

        這樣對象在建立時，就已經可以對指定ip和端口進行連接配接(三次握手)。

2：如果連接配接成功，就意味着通道建立了，socket流就已經産生了。

        通過getInputStream和getOutputStream擷取到socket流中的讀取流和寫入流即可。

3：關閉資源。

//需求：用戶端給伺服器端發送一個資料。

import java.net.*;

import java.io.*;

class  TcpClient{

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

                Socket s = new Socket("192.168.1.127",10007);

                OutputStream out = s.getOutputStream();  //擷取socket流中的輸出流對象。

                out.write("tcp示範!".getBytes());

                s.close();

        }

}

TCP服務端：

1：建立服務端socket服務，并監聽一個端口。

2：服務端為了給用戶端提供服務，擷取用戶端的内容，可以通過accept方法擷取連接配接過來的用戶端對象。

3：可以通過擷取到的socket對象中的socket流和具體的用戶端進行通訊。

4：如果通訊結束，關閉資源。注意：要先關用戶端，再關服務端。

class  TcpServer {

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

                ServerSocket ss = new ServerSocket(10007);  //建立服務端的socket服務

                Socket s = ss.accept();  //擷取用戶端對象

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

                System.out.println(ip+"......connected"); //這樣就知道是哪個ip連接配接進來了

                // 可以擷取到連接配接進來的socket對象的socket流，這樣就能和用戶端之間進行通訊了。

                InputStream in = s.getInputStream();  //擷取用戶端對象的socket讀取流

                byte[] buf = new byte[1024];

                int len = in.read(buf);

                String text = new String(buf,0,len);

                System.out.println(text);

                // 關閉資源。（注意：先關用戶端，再關服務端。）

                s.close();

                ss.close();

        }

}

注意：對于UDP和TCP，既可以定義輸出流也可以建立輸入流，具體情況根據需要建構；比如：我們需要用戶端給伺服器端發送資料，伺服器端再給用戶端回報資料；那麼就要在用戶端和伺服器端分别多加一個輸入流和輸出流！

8 上傳檔案

import java.io.*;

import java.net.Socket;

public class ClientDemo {

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

                Socket s = new Socket("localhost",10127);

                BufferedReader br  = new BufferedReader(new FileReader("e:\\hello.txt"));

                PrintWriter pw = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);

                String line;

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

                        pw.println(line);

                }

                s.shutdownOutput();  //結束标記，阻塞式方法。

                BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));

                String str = bufIn.readLine();  //伺服器端回報的資料

                System.out.println(str);

                br.close();

                s.close();

        }

}

//服務端

import java.io.*;

import java.net.*;

public class ServerDemo {

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

                ServerSocket ss = new ServerSocket(10127);

                Socket s = ss.accept();

                System.out.println(s.getInetAddress().getHostAddress() +".....connected!");

                BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));

                PrintWriter pw = new PrintWriter(new FileWriter("e:\\hello2.txt"),true);  //建議列印時都用列印流

                String line = null;

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

                        pw.println(line);  //用write();不會自動換行和重新整理

                }

                PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);

                out.println("上傳成功！");

                s.close();

                ss.close();

        }

}

對于網絡程式設計而言，重要的是了解其步驟，按照步驟的需要，一步步搭建根基！

用戶端和服務端需要互動，那麼就要建構相對應的流，供其輸入和輸出！

對于阻塞式方法，一定要注意，提供停止标簽！

對于PrintWriter ,記得用println而不是write;不要忘了加上true，自動重新整理！

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