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黑马程序员——黑马学习日志之十七 网络编程

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黑马学习日志之十七 网络编程

1 网络编程概述:

网络编程的本质是两个设备之间的数据交换,就是把一个设备中的数据发送给另外一个设备,然后接收另外一个设备反馈的数据。

现在的网络编程基本上都是基于请求、响应方式的,也就是一个设备发送请求数据给另外一个设备,然后接收另一个设备的反馈。

在网络编程中,发起连接程序,也就是发送第一次请求的程序,被称作客户端(Client),等待其他程序连接的程序被称作服务器(Server)。

客户端程序可以在需要的时候启动,而服务器为了能够时刻响应连接,则需一直启动。连接一旦建立以后,就客户端和服务器端就可以进行数据传递。

2 网络通讯要素:

IP地址、端口号、传输协议。

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

端口号:

用于标识进程的逻辑地址,给不同进程进行标识

有效端口:0~65535,其中0~1024系统使用或保留端口。

备注:不是所谓的物理端口!

传输协议:通讯的规则

常见协议:TCP,UDP。

3 TCP和UDP

两者区别

这两种传输协议也就是合于适配不同的业务和不同的硬件终端。 

在使用中,类似于图像、声音等对可靠性要求没有那么高的业务可以用UDP,他们不需要准确存储对准确性无要求但要求速度快。 

类似于文本、程序、文件等要求可靠的数据最好就用TCP,但会牺牲一些速度。 

对系统资源的要求:TCP较多,UDP较少。 

程序结构:UDP程序结构较简单,TCP复杂。 

流模式与数据报模式:TCP保证数据正确性,UDP可能丢包; TCP保证数据顺序,UDP不保证

两者用途

TCP是面向连接的,有比较高的可靠性,一些要求比较高的服务一般使用这个协议,如FTP、Telnet、SMTP、HTTP、POP3等。

UDP是面向无连接的,使用这个协议的常见服务有DNS、SNMP、QQ等。UDP是一种面向无连接的通信协议,该协议使得数据传输的速度得到大幅度的提高。视频聊天语音聊天基本都是用UPD协议。 

总结:

UDP:

 1、将数据源和目的地封装到数据包中,不需要建立连接

2、每个数据包的大小限制在64k以内

3、因无连接,是不可靠协议

4、不需要建立连接,速度快

例子:聊天、对讲机

TCP:

1、建立连接,形成传输数据的通道

2、在连接中进行大量数据的传输

3、通过三次握手完成连接、是可靠协议

4、必须建立连接,效率会稍低

例子:电话通话,

4 InetAddress

InetAddress:构造方法私有,不能直接创建对象。

InetAddress getByName(String host): //获取指定主机。

InetAddress getLocalHost()://返回本地主机。

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。只要是网络传输,必须有socket 。数据一定要封装到数据包中,数据包中包括目的地址、端口、数据等信息。

6 UDP传输

直接操作udp不可能,对于java语言应该将udp封装成对象,便于我们的使用,

这个对象就是DatagramSocket.,封装了udp传输协议的socket对象。

因为数据包中包含的信息较多,为了操作这些信息方便,也一样会将其封装成对象。这个数据包对象就是:DatagramPacket,通过这个对象中的方法,就可以获取到数据包中的各种信息。

DatagramSocket:具备发送和接受功能,在进行udp传输时,需要明确一个是发送端,一个是接收端。

udp的发送端:

1:建立udp的socket服务,创建对象时如果没有明确端口,系统会自动分配一个未被使用的端口。

2:明确要发送的具体数据。

3:将数据封装成了数据包。

4:用socket服务的send方法将数据包发送出去。

5:关闭资源。

udp的接收端:

1:创建udp的socket服务,必须要明确一个端口,作用在于,只有发送到这个端口的数据才是这个接收端可以处理的数据。

2:定义数据包,用于存储接收到数据。

3:通过socket服务的接收方法将收到的数据存储到数据包中。

4:通过数据包的方法获取数据包中的具体数据内容,比如ip、端口、数据等等。

5:关闭资源。

例子:

发送端(客户端)

import java.net.*;

class  UdpSend{

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

                // 1,建立udp的socket服务。

                DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10027);//指定发送端口,这个可以不指定,系统会随机分配。

                // 2,明确要发送的具体数据。

                String text = "udp 传输演示,哥们来了";

                byte[] buf = text.getBytes();

                // 3,将数据封装成数据包。

                DatagramPacket dp = 

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

                // 4,用socket服务的send方法将数据包发送出去。

                ds.send(dp);

                // 5,关闭资源。

                ds.close();

        }

}

接收端(服务器端)

import java.net.*;

class UdpRece {

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

                // 1,创建udp的socket服务。

                DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10025); //必须指定,并且和上面的端口号一样!

                // 2,定义数据包,用于存储接收到数据。先定义字节数组,数据包会把数据存储到字节数组中。

                byte[] buf = new byte[1024];

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

                // 3,通过socket服务的接收方法将收到的数据存储到数据包中。

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

                // 4,通过数据包的方法获取数据包中的具体数据内容,比如ip,端口,数据等等。

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

                int port = dp.getPort();

                String text = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());  //将字节数组中的有效部分转成字符串。

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

                // 5,关闭资源。

                ds.close();

        }

}

7 TCP传输:

tcp的两个端点:一个是客户端,一个是服务端。

客户端:对应的对象,Socket

服务端:对应的对象,ServerSocket

两个端点建立连接后会有一个传输数据的通道,这个通道称为流,而且是建立在网络基础上的流,称之为socket流。该流中既有读取,也有写入。

TCP客户端:

1:建立tcp的socket服务,最好明确具体的地址和端口。

        这样对象在创建时,就已经可以对指定ip和端口进行连接(三次握手)。

2:如果连接成功,就意味着通道建立了,socket流就已经产生了。

        通过getInputStream和getOutputStream获取到socket流中的读取流和写入流即可。

3:关闭资源。

//需求:客户端给服务器端发送一个数据。

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();  //获取socket流中的输出流对象。

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

                s.close();

        }

}

TCP服务端:

1:创建服务端socket服务,并监听一个端口。

2:服务端为了给客户端提供服务,获取客户端的内容,可以通过accept方法获取连接过来的客户端对象。

3:可以通过获取到的socket对象中的socket流和具体的客户端进行通讯。

4:如果通讯结束,关闭资源。注意:要先关客户端,再关服务端。

class  TcpServer {

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

                ServerSocket ss = new ServerSocket(10007);  //建立服务端的socket服务

                Socket s = ss.accept();  //获取客户端对象

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

                System.out.println(ip+"......connected"); //这样就知道是哪个ip连接进来了

                // 可以获取到连接进来的socket对象的socket流,这样就能和客户端之间进行通讯了。

                InputStream in = s.getInputStream();  //获取客户端对象的socket读取流

                byte[] buf = new byte[1024];

                int len = in.read(buf);

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

                System.out.println(text);

                // 关闭资源。(注意:先关客户端,再关服务端。)

                s.close();

                ss.close();

        }

}

注意:对于UDP和TCP,既可以定义输出流也可以创建输入流,具体情况根据需要构建;比如:我们需要客户端给服务器端发送数据,服务器端再给客户端反馈数据;那么就要在客户端和服务器端分别多加一个输入流和输出流!

8 上传文件

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();  //结束标记,阻塞式方法。

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

                String str = bufIn.readLine();  //服务器端反馈的数据

                System.out.println(str);

                br.close();

                s.close();

        }

}

//服务端

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);  //建议打印时都用打印流

                String line = null;

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

                        pw.println(line);  //用write();不会自动换行和刷新

                }

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

                out.println("上传成功!");

                s.close();

                ss.close();

        }

}

对于网络编程而言,重要的是理解其步骤,按照步骤的需要,一步步搭建根基!

客户端和服务端需要交互,那么就要构建相对应的流,供其输入和输出!

对于阻塞式方法,一定要注意,提供停止标签!

对于PrintWriter ,记得用println而不是write;不要忘了加上true,自动刷新!

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