JAVA网络编程

JAVA网络编程

网络的定义

• 我们将多台计算机按照一定的模式连接到一起的一种方式

• 同一个网络中的计算机可以相互进行访问

主要功能

• 资源共享

• 信息传输与集中处理

• 均衡负荷与分布处理

网络分层

由于结点之间联系很复杂，在制定协议时，把复杂成份分解成 一些简单的成份， 再将它们复合起来。最常用的复合方式是层次方式，即同层间可以通信、上一层可以调 用下一层，而与再下一层不发生关系。

通信协议的分层

物数网传会表应

• 物理层

• 数据链路层

• 网络层

• 传输层

• 会话层

• 表示层

• 应用层

物理层

• 网络硬件人员需要具备的条件

• 作为Java程序员了解即可？除非你给妹子接网线

网络层

• 我们网络中有可能有很多的机器，如何唯一性的定位到你

• 定位网络中的一台机器

• IP

  • Internet protocol网络协议

  • IP分为IP4和IP6

  • 最初的是IP4占用4个字节，一个字节是[0-255].于是IP4的取值为0,2550,255

  • 一个企业也只占用几个公网IP

  • 因为IP4不够用了，于是诞生了IP6 ，IP6占用16个字节

  • 但是现在正处于ip4到ip6的转换过程中，需要一定的时间

• port

  • 因为一台服务器只有一个IP，所以导致当别人访问这台服务器的时候

  • 我们还需要区分是访问的那个应用

  • 端口占用2个字节，范围是[0-65535] ,我们可以把一个应用绑定在一个端口上

  • 当别人访问这个端口的时候，就可以直接访问这个应用

  • 不要使用1024之下的端口，系统保留端口

• IP是为了定位一台电脑，端口是为了定位一个应用

• DNS

  • 域名系统（服务）协议

  • 是为了更好的记忆IP地址

  • 域名解析服务器：可以将域名解析成IP地址，以前有很多病毒专门做Hosts欺骗

• InetAddress

  • 获取指定的IP地址，只通过IP定位到某一个主机

public class NetDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
        //static InetAddress getLocalHost() 返回本地主机的地址。  
        InetAddress i1 = InetAddress.getLocalHost();
        System.out.println(i1);   //DESKTOP-P04TCL5/192.168.14.111
        //static InetAddress getByName(String host) 决定了IP地址的主机,主机的名字。  
        InetAddress i2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
        System.out.println(i2);  //www.baidu.com/180.101.49.12
        
        System.out.println(i1.getHostName());  //DESKTOP-P04TCL5
        System.out.println(i1.getHostAddress());  //192.168.14.111

 

• InetSocketAddress

  • 不但可以获取IP地址，还可以使用端口进行定位

  • 可以直接定位到某一个应用

• URL--URI

  • 统一资源定位符

  • http://tool.cncn.com/youbian/100086

    • http:// 传输协议

    • tool.cncn.com IP地址 :80 默认网络传输的端口号为80

    • /youbian/100086 资源位置

  • https://www.ip138.com/post/search.asp?area=100086&action=area2zone

    • https:// 传输协议

    • www.ip138.com DNS -->IP地址 104.24.98.161 :80 端口号

    • search.asp 资源位置

    • ?area=100086&action=area2zone 请求的参数

  • 这个资源的定位是全网统一的，每一个资源在网络上都有一个唯一的定位

  • public class URLDemo03 {
        public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {
            //URL(String spec) 
            URL url = new URL("http://www.baidu.com:80/index.html?name=zhangsan&pwd=123#a");
            
            System.out.println(url);
            
            //getProtocol()  协议
            System.out.println("协议:"+url.getProtocol());
            System.out.println("域名:"+url.getHost());
            System.out.println("端口:"+url.getPort());
            System.out.println("资源:"+url.getFile());  ///index.html?name=zhangsan&pwd=123
            System.out.println("文件:"+url.getPath());  
            System.out.println("数据:"+url.getQuery());  
            System.out.println("锚点:"+url.getRef());  

传输层

• TCP

  • 传输控制协议 

  • 包含： http https ftp  smtp

  • 数据相对安全的一种协议，基于连接的，如果使用tcp协议传输数据，必须先建立连接，然后发送数据

  • TCP相当于打电话

  • 三次握手，四次挥手

    • 建立连接时  

      • 1客户端发送一个连接请求到服务器

      • 2服务器检查自己并返回一条响应信息

      • 3客户端发送消息确认建立连接

    • 断开连接时

      • 1客户端发送请求说要断开连接

      • 2服务器开始受到请求，检查是否有未传输的数据

      • 3服务器检查完毕，确认断开

      • 4客户端也确认断开连接

  • 安全，但是效率有点低，后面专门做了一些优化措施

• UDP

  • 用户数据包

  • 基于数据包发送的协议，我们的目的就是发送出去数据包

  • UDP相当于发短信

  • 相对效率较高，但是不安全

应用层

• 对应的程序使用到网络传输的数据

Socket编程

UDP

UDP实现基本流程: 发送端     

• 1.定义发送端 DatagramSocket(int port) 指定发送端ip和端口

• 2.准备数据--> 转为字节数组

• 3.打包  DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, SocketAddress address) 构造一个数据报包发送数据包的长度 length抵消 ioffsetto指定主机上的指定端口号。

• 4.发送数据 send(DatagramPacket p) 从这个套接字发送一个数据报包。

• 5.关闭

public class UDPSend01 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        System.out.println("--------------我是发送端------------------");
        //1.定义发送端 DatagramSocket(int port) 指定发送端ip和端口
        DatagramSocket  send = new DatagramSocket(7777);
        //2.数据
        byte[] msg = "Hello".getBytes();
        //3.打包
        DatagramPacket  packet = new DatagramPacket(msg,0,msg.length,new InetSocketAddress("localhost", 8888));
        //4.发送
        send.send(packet);
        //5.关闭
        send.close();
    }
}

 

UDP实现基本流程: 接收端

• 1.构建接收端

• 2.准备包裹-->用来接收数据

• 3.接收

• 4.处理数据

• 5.关闭

public class UDPReceive02 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        System.out.println("--------------我是接收端-----------");
        //1.构建接收端
        DatagramSocket  receive = new DatagramSocket(8888);
        //2.准备包裹-->用来接收数据
        byte[] arr = new byte[1024*60];
        DatagramPacket  packet = new DatagramPacket(arr,arr.length);
        //3.接收
        receive.receive(packet);
        
        //4.处理数据
        /*
         * byte[] getData() 
                  返回数据缓冲区。 
           int getLength() 
                  返回将要发送或接收到的数据的长度。 
         */
        byte[] result = packet.getData();
        int length = packet.getLength();
        System.out.println(new String(result,0,length));
        
        //5.关闭
        receive.close();
    }
}

TCP

tcp基于IO流操作

• TCP 基本流程: 客户端

• 1.创建客户端 Socket(String host, int port)  指定服务端的IP+端口

• 2.获取IO流

• 3.写出数据

• 4.关闭

public class TCPClient03 {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
        String name = "aaa";
        String pwd = "123";
        System.out.println("---------------client--------------");
        //1.创建客户端
        Socket client =  new Socket("127.0.0.1",8888);
        //2.获取输入流
        OutputStream os = client.getOutputStream();
        //3.写出数据
        os.write(("name="+name+"&pwd="+pwd).getBytes());
        os.flush();
        
        //获取输入流读取服务端响应
        InputStream is = client.getInputStream();
        byte[] car = new byte[1024];
        int len = is.read(car);
        System.out.println(new String(car,0,len));
        
        //4.关闭
        is.close();
        os.close();
        client.close();
    }
}

tcp基于IO流操作

• TCP 基本流程: 服务端

• 1.创建服务端 ServerSocket(int port)   创建绑定到特定端口的服务器套接字。 服务端的端口号

• 2.阻塞式监听

• 3.获取IO流       

• 4.读入数据

• 5.操作数据

• 6.关闭

public class TCPServer04 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        System.out.println("---------------Server--------------");
        //1.创建服务端
        ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
        //2.阻塞式监听
        Socket client = server.accept();
        System.out.println("-----------有一个客户端连接成功----------");
        
        //3.获取IO流  
        InputStream is = client.getInputStream();
        
        //4.读入数据
        byte[] car = new byte[1024];
        //把数据读入到字节数组car中,返回值len为读入到字节数组中真实数据的长度
        int len = is.read(car);
        
        String name =null;
        String pwd =null;
        //5.操作数据
        String str = new String(car,0,len);
        //分割数据  name=aaa&pwd=123
        String[] arr = str.split("&");
        for(String s:arr) {
            String[] ss = s.split("=");
            //判断当前这个ss[1]是名字的值还是密码的值
            if("name".equals(ss[0])) {
                name = ss[1];
            }else {
                pwd = ss[1];
            }
        }
        System.out.println(name);
        System.out.println(pwd);
        
        //获取输出流
        OutputStream os = client.getOutputStream();
        
        //校验
        if("111".equals(name) && "123".equals(pwd)) {
            os.write("登录成功".getBytes());
        }else {
            os.write("shibai".getBytes());
        }
        os.flush();
        //6.关闭
        os.close();
        is.close();
        client.close();
        server.close();
    }
}