网络编程

作者出版于 JAVA

2022-09-14 约 4188 字预计阅读 9 分钟

网络编程

1 网络编程的三个要素

1.1 、IP地址或主机名

InetAddress
String：192.168.24.71
- 每一个整数是1~255
域名：www.baidu.com
- 通过域名解析器，找对对应的ip地址

1.2 、端口号

0~65535
建议不要使用
- 0~1023
  - 用于基础服务
- tomcat/jboss
  - 8080
- mysql
  - 3306
- oracle
  - 1521
- sql server
  - 1433
- 浏览器：http
  - 80
- ….

1.3 、网络协议

OSI理想参考模型
TCP/IP的四层实现模式
传输层
- TCP
  - 面向连接的，可靠的，适用于大数据传输，速率相对低，在传输之前会先“三次握手”，在断开之前会“四次挥手”
- UDP
  - 非面向连接的，不可靠的，适用于数据比较小的，<=64kb，相对速率高
应用层
- http/https
- ftp

2 网络编程的API

2.1 Socket

套接字
- 表示通信的两个端点，两边各一个
分类
- 流套接字
  - 用于TCP的通信
    - ServerSocket
      - 转门用于服务器用来监听和接收客户端的连接
    - Socket
      - 用于服务器和客户端的通信
- 数据报套接字
  - 用于UDP的通信
    - DatagramSocket
      - 用于UDP的两端的通信

2.2 TCP编程步骤

服务器
- 1、先创建ServerSocket
  - ServerSocket server = new ServerSocket(端口号);
    - 指定端口号进行监听，客户端通过这个端口号与它进行连接和通信
- 2、接收客户端的连接
  - Socket socket = server.accept();
    - 每一个客户端就要有自己的一个Socket
    - 如果希望不同的客户端通信“同时”进行，需要每一个socket用一个线程进行维护
- 3、通过socket进行收或发消息
  - 收消息
    - InputStream is = socket.getInputStream();
      - 可以在此基础上，包装缓冲流，转换流，对象流，打印流，数据流等
  - 发消息
    - OutputStream out = socket.getOutputStream();
      - 可以在此基础上，包装缓冲流，转换流，对象流，打印流，数据流等
- 4、与客户端断开连接
  - socket.close();
客户端
- 1、先与服务器建立连接，通过创建一个Socket，要指定服务器的IP和端口号
  - Socket socket = new Socket(服务器的IP，服务器的监听端口号);
- 2、通过socket进行收或发消息
  - 收消息
    - InputStream is = socket.getInputStream();
      - 可以在此基础上，包装缓冲流，转换流，对象流，打印流，数据流等
  - 发消息
    - OutputStream out = socket.getOutputStream();
      - 可以在此基础上，包装缓冲流，转换流，对象流，打印流，数据流等
  - 收和发可以用不同的线程进行维护
- 3、与客户端断开连接
  - socket.close();
示例一

package com.atguigu.tcp1;

import java.io.InputStream;

import java.io.OutputStream;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

import org.junit.Test;

/*
- TCP:面向连接
- 通信的两端分角色：服务器端和客户端

服务器端等着被连接，客户端主动连接
服务器端：
1、ServerSocket：用来接收客户端的连接信息
2、Socket：用来与某个客户端进行通信
客户端：
1、Socket：用来与服务器进行通信

public class TestTCP1 {

@Test

public void server()throws Exception{

	//1、创建ServerSocket，看成：开启服务器 ，需要指定一个端口号，监听是否有客户端来连接

	ServerSocket ss = new ServerSocket(9090);



	while(true){

		System.out.println("等待您的链接....");

		//2、等待客户端的连接，接收客户端的连接(如果没有人连接，那么这句代码会阻塞)

		//一旦有客户端连接成功，那么就会产生一个Socket对象，专门负责和这个客户端通信

		Socket socket = ss.accept();



		System.out.println(socket.getInetAddress().getHostAddress()+"连接成功");



		//3、可以接收消息，或发生消息

		//例如：先发：“欢迎登陆”

		//在接收消息



		//发消息：输出流，OutputStream

		OutputStream output = socket.getOutputStream();

		output.write("欢迎登陆".getBytes());

		socket.shutdownOutput();



		//收消息

		InputStream is = socket.getInputStream();



		byte[] data = new byte[1024];

		int len;

		StringBuilder sb = new StringBuilder();

		while((len= is.read(data)) !=-1){

			sb.append(new String(data,0,len));

		}

		System.out.println("服务器收到的消息：" + sb);



		//4、关闭连接

		socket.close();//只是与某个客户端断开

	}



	//5、服务器关闭

// ss.close();

}



@Test

public void client()throws Exception{

	//1、创建一个Socket，要指定服务器的IP和端口号

	Socket socket = new Socket("192.168.24.71",9090);



	//2、接收消息

	InputStream is = socket.getInputStream();



	byte[] data = new byte[1024];

	int len;

	StringBuilder sb = new StringBuilder();

	while((len= is.read(data)) !=-1){

		sb.append(new String(data,0,len));

	}

	System.out.println("客户端收到的消息：" + sb);



	//3、发送消息

	String info = "马上吃饭了";

	OutputStream out = socket.getOutputStream();

	out.write(info.getBytes());



	//3、关闭连接

	socket.close();

}

}

示例二

package com.atguigu.tcp2;

import java.io.BufferedReader;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.OutputStream;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

import java.util.Scanner;

import org.junit.Test;

public class TestTCP2 {

@Test

public void server()throws Exception{

  //1、创建ServerSocket

  ServerSocket server = new ServerSocket(9999);



  while(true){

  	//2、等待客户端的连接，接收客户端的连接

  	Socket socket = server.accept();

  	String clientIp = socket.getInetAddress().getHostAddress();



  	System.out.println(clientIp+"上线了");



  	//每一个客户端需要一个线程单独维护它的通信，“同时”与服务器通信的效果

  	new MessageHandler(socket).start();

  }

}

//和服务器连接上以后，从键盘输入消息，给服务器发送，一直到从键盘输入byebye，在与服务端口连接

@Test

public void client()throws Exception{

  //1、连接服务器

  Socket socket = new Socket("192.168.24.71",9999);



  OutputStream out = socket.getOutputStream();



  //2，从键盘输入给服务器发送

  Scanner input = new Scanner(System.in);

  while(true){

  	System.out.println("输入要发送的内容：");

  	String info = input.nextLine();



  	if("byebye".equals(info)){

  		break;

  	}



  	//给服务器发送

  	out.write((info+"\n").getBytes());

  }



  //3、断开

  socket.close();

}

class MessageHandler extends Thread{

private Socket socket;

public MessageHandler(Socket socket) {

  super();

  this.socket = socket;

}

public void run(){

  try {

  	//3、和一个客户端多次通信，接收到消息后，在控制台打印

  	InputStream input = socket.getInputStream();

  	InputStreamReader isr = new InputStreamReader(input);

  	BufferedReader br = new BufferedReader(isr);



  	String str;

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

  		System.out.println(socket.getInetAddress().getHostAddress() +"说："+ str);

  	}



  	//4、断开

  	socket.close();

  } catch (IOException e) {

  	e.printStackTrace();

  }

}

示例三：群聊

服务器

package com.atguigu.tcp2;

import java.io.BufferedReader;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.OutputStream;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

import java.util.Scanner;

import org.junit.Test;

public class TestTCP2 {

@Test

public void server()throws Exception{

  //1、创建ServerSocket

  ServerSocket server = new ServerSocket(9999);



  while(true){

  	//2、等待客户端的连接，接收客户端的连接

  	Socket socket = server.accept();

  	String clientIp = socket.getInetAddress().getHostAddress();



  	System.out.println(clientIp+"上线了");



  	//每一个客户端需要一个线程单独维护它的通信，“同时”与服务器通信的效果

  	new MessageHandler(socket).start();

  }

}

//和服务器连接上以后，从键盘输入消息，给服务器发送，一直到从键盘输入byebye，在与服务端口连接

@Test

public void client()throws Exception{

  //1、连接服务器

  Socket socket = new Socket("192.168.24.71",9999);



  OutputStream out = socket.getOutputStream();



  //2，从键盘输入给服务器发送

  Scanner input = new Scanner(System.in);

  while(true){

  	System.out.println("输入要发送的内容：");

  	String info = input.nextLine();



  	if("byebye".equals(info)){

  		break;

  	}



  	//给服务器发送

  	out.write((info+"\n").getBytes());

  }



  //3、断开

  socket.close();

}

class MessageHandler extends Thread{

private Socket socket;

public MessageHandler(Socket socket) {

  super();

  this.socket = socket;

}

public void run(){

  try {

  	//3、和一个客户端多次通信，接收到消息后，在控制台打印

  	InputStream input = socket.getInputStream();

  	InputStreamReader isr = new InputStreamReader(input);

  	BufferedReader br = new BufferedReader(isr);



  	String str;

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

  		System.out.println(socket.getInetAddress().getHostAddress() +"说："+ str);

  	}



  	//4、断开

  	socket.close();

  } catch (IOException e) {

  	e.printStackTrace();

  }

}

客户端

package com.atguigu.tcp3;

import java.io.BufferedReader;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.OutputStream;

import java.io.PrintStream;

import java.net.Socket;

import java.net.SocketException;

import java.util.Scanner;

/*

   */

  public class TestTCPClient{

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

  		//1、连接服务器

  		Socket socket = new Socket("192.168.24.71",9090);



  		//2、创建两个线程，一个收，一个发

  		SendThread send = new SendThread(socket);

  		send.start();

  		RecevierThread r = new RecevierThread(socket);

  		r.start();



  		send.join();



  		r.setExit(true);



  		//3、关闭

  		socket.close();

  	}

  }

  class SendThread extends Thread{

  	private Socket socket;



  	public SendThread(Socket socket) {

  		super();

  		this.socket = socket;

  	}



  	@Override

  	public void run() {

  		try {

  			OutputStream output = socket.getOutputStream();

  			PrintStream ps = new PrintStream(output);



  			Scanner input = new Scanner(System.in);

  			while(true){

  				System.out.println("请输入要发送的内容：");

  				String info = input.nextLine();

  				if("bye".equals(info)){

  					break;

  				}

  				//给服务器发送

  				ps.println(info);

  			}



  		} catch (IOException e) {

  			e.printStackTrace();

  		}

  	}

  }

  class RecevierThread extends Thread{

  	private Socket socket;

  	private boolean exit = false;



  	public RecevierThread(Socket socket) {

  		super();

  		this.socket = socket;

  	}

  	@Override

  	public void run() {

  		try {

  			InputStream is = socket.getInputStream();

  			InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);

  			BufferedReader br = new BufferedReader(isr);



  			String str;

  			while(exit==false){

  				try {

  					str = br.readLine();

  				} catch (SocketException e) {

  					break;

  				}

  				if(str==null){

  					break;

  				}

  				System.out.println("收到的消息：" + str);

  			}



  		} catch (IOException e) {

  			e.printStackTrace();

  		}

  	}

  	public void setExit(boolean exit) {

  		this.exit = exit;

  	}



  }

2.3 UDP编程步骤

发送端
- 1、创建一个DatagramSocket
- 2、准备发送的数据，并且打包
  - DatagramPacket
    - 要指定：发送的数据，长度，接收方的IP，接收方的端口号
- 3、通过DatagramSocket的send(数据报)
- 4、关闭
接收端
- 1、创建一个DatagramSocket
  - 要指定监听的端口号
- 2、准备一个DatagramPacket，用来接收数据
  - 要指定装数据一个字节数组，以及长度
- 3、通过DatagramSocket的receive(数据报)
- 4、拆解数据
  - 通过DatagramPacket对象.getData()数据，DatagramPacket对象.getLength()实际接收的数据长度
- 5、关闭
示例代码

package com.atguigu.udp;

import java.net.DatagramPacket;

import java.net.DatagramSocket;

import java.net.InetAddress;

import org.junit.Test;

/*
- UDP:非面向连接的

有发送端和接收端两个应用程序

public class TestUDP {

@Test

public void send()throws Exception{

	//1、创建Socket

	DatagramSocket ds = new DatagramSocket();



	//2、把数据打包成一个数据报，包

	String str = "双十二购物快乐";

	byte[] bytes = str.getBytes();

	InetAddress ip = InetAddress.getByName("192.168.24.71");

	DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length, ip,8989);



	//3、通过socket发送出去

	ds.send(dp);

	System.out.println("发送完毕");



	//4、释放资源

	ds.close();

}



@Test

public void reveive()throws Exception{

	//1、创建Socket

	DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8989);//为它指定一个端口号，在端口号一直监听着



	//2、先创建一个数据报等着

	byte[] data = new byte[1024];

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



	//3、准备接受数据，从socket中接收数据，如果此时没有数据，这句代码会阻塞

	ds.receive(dp);



	//4、拆出数据

	String str = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());

	System.out.println("收到的数据是：" + str);



	//5、关闭

	ds.close();

}

}

2.4 URL编程

在TCP的基础上
- 服务器端
  - Web服务器
- 客户端
  - 1、创建URL的对象
    - URL url = new URL(网址);
      - 网址：协议://主机名:端口号/文件路径名?参数名=参数值&参数名=参数值…
      - 例如：http://localhost:8080/1108web/index.html
      - 例如：http://localhost:8080/1108web/login?username=xx&password=xx
  - 2、与服务器建立连接
    - InputStream is = url.openStream();
      - 这种方式只能使用get方法与服务器进行通信
        
        如果要给服务器传参数只能在网址后面通过?参数名=参数值&参数名=参数值…
    - HttpURLConnection tc = (HttpURLConnection)url.openConnection();
      - 这种方式可以使用post方法与服务器进行通信
        
        如果要给服务器传数据，那么需要hc.setDoOutput(true);
        
        然后用OutputStream进行发送数据
  - 3、处理接收到数据

示例代码

示例一

package com.atguigu.url;

import java.io.BufferedReader;

import java.io.InputStream;

import java.io.InputStreamReader;

import java.net.URL;

tomcat：是一个服务器
浏览器：客户端

public class TestURL {

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

  //自定义客户端



  URL url = new URL("http://192.168.24.71:8080/1108JavaWeb/index.html");

  /*System.out.println("协议：" + url.getProtocol());

  System.out.println("主机名：" + url.getHost());

  System.out.println("端口号：" + url.getPort());

  System.out.println("路径名：" + url.getPath());*/



  InputStream input = url.openStream();

  InputStreamReader isr = new InputStreamReader(input);

  BufferedReader br  = new BufferedReader(isr);



  String str ;

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

  	System.out.println(str);

  }

}

示例二：get

package com.atguigu.url;

import java.io.BufferedReader;

import java.io.InputStream;

import java.io.InputStreamReader;

import java.net.URL;

public class TestURL2 {

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

  URL url = new URL("http://192.168.24.71:8080/myweb/login?username=admin&pass=123");

  InputStream input = url.openStream();

  InputStreamReader isr = new InputStreamReader(input);

  BufferedReader br  = new BufferedReader(isr);



  String str ;

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

  	System.out.println(str);

  }

}

示例三：post

package com.atguigu.url;

import java.io.BufferedReader;

import java.io.InputStream;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.OutputStream;

import java.io.PrintStream;

import java.net.HttpURLConnection;

import java.net.URL;

public class TestURL3 {

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

  URL url = new URL("http://192.168.24.71:8080/myweb/login");



  HttpURLConnection hc = (HttpURLConnection) url.openConnection();



  hc.setDoOutput(true);

  OutputStream output = hc.getOutputStream();

  PrintStream ps = new PrintStream(output);

// output.write(“username=chai&pass=123”.getBytes());

  ps.println("username=chai&pass=123");



  InputStream input = hc.getInputStream();

  InputStreamReader isr = new InputStreamReader(input);

  BufferedReader br  = new BufferedReader(isr);



  String str ;

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

  	System.out.println(str);

  }

}

目录

网络编程

网络编程

1 网络编程的三个要素

1.1 、IP地址或主机名

1.2 、端口号

1.3 、网络协议

2 网络编程的API

2.1 Socket

2.2 TCP编程步骤

2.3 UDP编程步骤

2.4 URL编程