网络编程1-TCP编程（socket）

1 如何实现网络中的主机相互通信

一定的规则，有两套参考模型

（1）osi参考模型，过于理想化，未能在互联网上推行

osi有七层

（2）tcp/ip参考模型，有四层，各层之间通过不同的网络协议传输数据。

应用层： http协议

传输层：TCP UDP协议

网络层：IP协议

物理+数据链路层：Link协议

（3）截图？

2   通信要素一 定位计算机

（1）IP定位互联网上唯一计算机

（2）端口号定位计算机上的应用

（3）定位IP地址和端口号，java类InetAddress可以创建IP类

要素二 在按照协议传输

  传输层有两个重要的协议，TCP/IP协议  UDP协议

  TCP协议：三次握手，客户端服务端，可靠，大数据，效率低

  （1）使用以前，先建立TCP链接，形成通道

  （2）传输前采取三次握手，是可靠的，A给B传输,A先给B发信息，B回复A，A开始传输。

  （3）TCP协议通信有两个进程，客户端，服务端

  （4）可进行大数据传输

  （5）传输完毕，需要释放已将建立的链接，效率低。

  UDP协议：

  （1）将数据、源地址、目的地址 封装成数据包，不需要建立链接

  （2）每个数据包限制在64K以内

  （3）不可靠

  （4）无需释放资源，速度快

3、SOCKET套接字

（1）socket是两台机器间通信的端点

（2）socket允许把网络链接当成一个流，数据在两个socket之间通过IO传输

（3）主动发起请求的是客户端，等待请求的是服务端

4､（1）例1,客户端发送请求，服务端接收打印到控制台

package com.socket.test;

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

import org.junit.Test;

//客户端给服务端发送信息，服务端输出信息到控制台上
public class TCPTest {
    
    //客户端
    @Test
    public void client(){
        //1、创建Socket套接字
        Socket socket = null;
        //2、获取输出流
        OutputStream os = null;
        try {
            socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"),8090);
            os = socket.getOutputStream();
            //3、向服务端写消息
            os.write("I am Client".getBytes());
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            //4、关闭流，套接字
            if(socket != null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(os != null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    
    
    @Test
    public void server(){
        Socket socket = null;
        InputStream is = null;
        ServerSocket ss = null;
        try {
            //1、创建ServerSocket对象,指定端口号
            ss = new ServerSocket(8090);
            
            //2、接收socket
             socket = ss.accept();
            //3、获取输入流
             is = socket.getInputStream();
            //4、读取
            byte[] b = new byte[20];
            int len;
            while((len = is.read(b)) != -1){
                String str = new String(b,0,len);
                System.out.print(socket.getInetAddress().getHostAddress()+"says"+str);
            }
            System.out.println("123");
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }finally{
            if(socket != null ){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(ss != null){
                try {
                    ss.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(is != null){
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        
        
    }
}

（2）例2,客户端向务务端发送请求，服务端应答

package com.socket.test;

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

import org.junit.Test;

/*
 * 向服务端写消息，服务端收到消息后返回消息
 */
public class TCPTest1 {

    @Test
    public void client(){
        Socket socket = null;
        OutputStream os = null;
        InputStream is = null;
        try {
            InetAddress inetObj = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            socket = new Socket(inetObj,8090);
            os = socket.getOutputStream();
            
            os.write(("Hello I am " + inetObj.getHostName()).getBytes());
            os.flush();
            //注意，这里的os不关闭，服务端对应的is.read()方法就会一直处于阻塞状态，无法往下执行，
            //所以我们要告诉服务端的inputstream，我这里不会再写了，服务端的is就不会再等待，
            //执行此方法，显示告诉服务器，客户端发送完毕
            socket.shutdownOutput();
            is = socket.getInputStream();
            byte[] b = new byte[20];
            int len;
            while((len = is.read(b)) != -1){
                System.out.println("收到服务状的消息"+new String(b,0,len));
            }
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            if( os!= null){
                try {
                    os.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if( socket!= null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        
            if(is != null){
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        
        
    }

    @Test
    public void server() {
        ServerSocket serverSocket = null;
        Socket socket = null;
        
        try {
             serverSocket = new ServerSocket(8090);
            while(true){
                socket = serverSocket.accept();
                handleSocket(socket);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            if(serverSocket != null){
                try {
                    serverSocket.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    
    public void handleSocket(Socket socket){
        InputStream is = null;
        OutputStream os = null;
        try {
            is = socket.getInputStream();
            byte[] b = new byte[20];
            int len;
            StringBuffer sbr = new StringBuffer();
            while((len = is.read(b)) != -1){
                sbr.append(new String(b,0,len));
            }
            System.out.println("客户端说："+sbr.toString());
            os = socket.getOutputStream();
            os.write(sbr.toString().toUpperCase().getBytes());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            if(os != null){
                try {
                    os.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(is != null){
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(socket != null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        
         
        
    }
}

（3）客户端发送文件到服务端，服务端接收完毕后，告诉客户端 ，接收完毕

package com.socket.test;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

import org.junit.Test;

//客户端发送文件给服务端
public class TcpTest2 {

    @Test
    public void fileClient() {
        // 1、创建socket对象
        Socket socket = null;
        // 2、获取输出流
        OutputStream os = null;
        // 3、先读，把本地文件读入输入流
        FileInputStream fis = null;

        InputStream is = null;
        try {
            socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 8090);
            os = socket.getOutputStream();
            fis = new FileInputStream(new File("d://env.conf"));
            byte[] b = new byte[64];
            int len;
            while ((len = fis.read(b)) != -1) {
                // 4、往外写
                os.write(b, 0, len);
            }
            // 5、告诉服务器写完了
            socket.shutdownOutput();
            // 6、读取从服务器返回的消息
            is = socket.getInputStream();
            byte[] b1 = new byte[20];
            int len1;
            while ((len1 = is.read(b1)) != -1) {
                System.out.print(new String(b1, 0, len1));
            }
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (socket != null) {
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (os != null) {
                try {
                    os.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (fis != null) {
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (is != null) {
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }

        }

    }

    @Test
    public void fileServer() {
        ServerSocket ss = null;
        try {
            ss = new ServerSocket(8090);
            while(true){
                Socket socket = ss.accept();
                handleClient(socket);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            try {
                if(ss != null){
                    ss.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        
    }
    
    public void handleClient(Socket socket){
        //1、获取输入流
        InputStream is = null;
        //2、创建fileoutputStream对象
        FileOutputStream fos = null;
        
        OutputStream os = null;
        try {
            is = socket.getInputStream();
            fos = new FileOutputStream(new File("d://env1.conf"));
            //3、读取服务器发来的字节
            int len;
            byte b [] = new byte[64];
            while((len = is.read(b)) != -1){
                fos.write(b, 0, len);
            }
            fos.flush();
            //4、写文件完毕，获取socket的输出流给客户端返回消息
            os = socket.getOutputStream();
            os.write("Accepted Over !".getBytes());
            os.flush();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }finally{

            if (socket != null) {
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (os != null) {
                try {
                    os.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (fos != null) {
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (is != null) {
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }

        
        }
        
        
         
    }
}

5､socket通信原理

客户端，创建出一个socket对象时(创建InetAddress对象时，传入的ip是服务器的ip)，服务端也接受到一个socket对象

通过socket可以获取输入流和输出流

,客户端通过socket对象的输出流往服务器端写数据，

服务器端通过socket对象的输入流读数据

服务器服务端的通信，实际是sockey里面IO流的通信。

要注意的是，Inputsream的read方法，和ServetSocket的accept方法是阻塞方法。

6､聊天室的做法

1）客户端发送自己的名字a，消息，送达人的名字b,拼接成一个字符串。

2）服务端，接到a的请求，截取字符串，把a和a对应的socket对象放到map里面，然后启动一个线程，传入b .socket,

3）线程里面，通过b从map里面获取b的socket,获取b的输出流，把a和a说的话写出去

4）客户b的输入流接受到输出流发来的消息，结束。

7､需要注意的事项都写在注释里面，下面放一张时序图，画的不太标准