网络编程

1.概述

计算机网络:

计算机网络是指将地理]位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。

网络编程的目的:

无限电台、传播交流信息、数据交换、通信…

想要达到这个效果需要什么:

  1. 如何准确的定位网络上的一台主机 ip 地址:端口,定位到这个计算机上的某个资源
  2. 找到了这个主机,如何传输数据?

概念B/S与C/S:

javaweb: 网页编程 B/S

网络编程:TCP/IP C/S

2.网络通讯的要素

如何实现网络的通信?

通信双方的地址:

  • ip
  • 端口号

规则:网络通信协议

TCP/IP参考模型:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-7kHrwRVX-1589985207621)(C:\Users\86150\Desktop\狂神java\第一阶段\网络编程\images\TCP-IP.png)]

小结:

  1. 网络编程中的两个主要问题:
    • 如何准确的定位到网络上的一台或者多台主机
    • 找到主机之后如何进行通信
  2. 网络编程中的要素:
    • IP和端口号 IP
    • 网络通信协议 UDP、TCP
  3. 万物皆对象:
    • 在java中一定存在与网络通信相关的类
    • 没有的类需要自己进行相关的定义

3. IP

ip地址:InetAdress

  • 唯一定位一台网络上的计算机

  • 127.0.0.1:本机地址 即localhost

  • ip地址的分类

    • ipv4/ipv6

      • IPV4:4个字节组成。约42亿,北美占了30亿,亚洲4亿,2011年已经用完

      • IPV6:12位。8个无符号整数,例如

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        1111:2222:3333:4444:5555:6666:aaaa:cccc
        1
    • 公网(互联网)和私网(局域网)

      • ABCD类地址
      • 192.1688.xx.xx,专门给组织内部使用
  • 域名:记忆IP

代码:

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import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;

public class TestMyip {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {

//查询本机地址
InetAddress InetAddress1 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
InetAddress InetAddress2 = InetAddress.getByName("localhost");
InetAddress InetAddress3 = InetAddress.getLocalHost();
System.out.println(InetAddress1);
System.out.println(InetAddress2);
System.out.println(InetAddress3);

//查询网站的ip 地址
InetAddress InetAddress4 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
System.out.println(InetAddress4);


//常用的方法

System.out.println(InetAddress4.getCanonicalHostName()); //规范的名字
System.out.println(InetAddress4.getHostAddress()); //ip
System.out.println(InetAddress4.getHostName()); //域名或者自己电脑的名字

}
}

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4. 端口

端口表示计算机上的一个程序的进程

  • 不同得端口用来区分不同的软件

  • 规定端口的范围:0~65535

  • TCP和UDP分别占有65535个,即电脑端口总数为65535*2

  • 端口分类

    • 公有端口 0~1023

      • HTTP : 80
      • HTTPS : 443
      • FTP : 21
      • Telent : 23
    • 程序注册端口:1024~49151,分配用户或者程序

      • Tomcat:8080
      • MySQL:3306
      • Oracle:1521
    • 动态、私有:49152~65535

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      netstat -ano //查看所有的端口
      netstat -ano |findstr “端口号” //查看指定的端口号
      tasklist|findstr "端口号" //查看指定端口号的进程
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代码:

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package pers.mobian.socket;

import java.net.InetSocketAddress;

public class TestSocket02 {
public static void main(String[] args) {
InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress("127.0.0.1",8080);
InetSocketAddress inetSocketAddress2 = new InetSocketAddress("localhost",8080);

System.out.println(inetSocketAddress);
System.out.println(inetSocketAddress2);

System.out.println(inetSocketAddress.getAddress());//获取地址
System.out.println(inetSocketAddress.getHostName());//获取主机名字
System.out.println(inetSocketAddress.getPort());//获取端口

}
}
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5.网络通信协议

网络通信协议:速率、传输码率、代码结构、传输控制…

TCP/IP协议簇:是一组协议

  • TCP:用户传输协议
  • UDP:用户数据报协议
  • IP:网络互连协议

TCP与UDP的对比:

TCP:打电话

  • 连接稳定

  • 三次握手、四次挥手

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    //最少需要三次,保证稳定连接!<连接>
    A:你瞅啥?
    B:瞅你咋地?
    A:干一场


    //四次挥手 <断开>
    A:我要走了
    B:你真的要走了吗?
    B:你真的真的要走了吗?
    A:我真的要走了
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  • 客户端、服务器

  • 传输完成、释放连接、效率低

UDP:发短信

  • 不连接、不稳定
  • 客户端、服务器:没有明确的界限
  • 不管有没有准备好,都可以发送给你
  • DDOS:洪水攻击(发送大量的信息,堵塞端口,饱和攻击)

6.TCP

文字传输:

  1. 客户端:
  • 连接服务器 (Socket)
  • 发送消息
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package pers.mobian.socket;

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

//客户端
public class TestClientSocket {
public static void main(String[] args) {
Socket socket = null;
OutputStream os = null;
try {
//1、要知道服务器得地址、端口号
InetAddress serverIP = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
int port = 9999;
//2、创建一个socket连接
socket = new Socket(serverIP, port);
//3、发送IO流信息
os = socket.getOutputStream();
os.write("你好,世界!".getBytes());


} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {

//关闭资源,对关闭得资源进行一个判定,如果没有开启则不需要关闭
if(os!=null){
try {
os.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(socket!=null){
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
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  1. 服务器:
  • 建立服务器的端口号 ServerSocket
  • 等待用户的链接 accept
  • 接受用户的信息
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package pers.mobian.socket;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

//服务器端
public class TestServersSocket {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1、给自己新建一个端口号
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
//2、等待客户端进行连接
Socket socket = serverSocket.accept();
//3、读取客户端的消息
InputStream inputStream = socket.getInputStream();

//4、管道流
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while ((len = inputStream.read(buffer))!= -1){
baos.write(buffer,0,len);
}
System.out.println(baos.toString());

//5、关闭资源(后开先关)
baos.close();
inputStream.close();
socket.close();
serverSocket.close();

}
}

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文件上传:

客户端:

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//客户端
package pers.mobian.socket;

import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;

public class TestClientSocket2 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1、创建一个Socket连接
Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 9999);
//2、创建一个输出流
OutputStream os = socket.getOutputStream();
//3、读取文件
FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("dj.jpg"));
//4、写出文件
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while ((len = fis.read(buffer)) != -1){
os.write(buffer,0,len);
}

//5、确定服务器接受完毕,才能断开连接
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
byte[] buffer2 = new byte[1024];
int len2;
while ((len2=inputStream.read(buffer2))!=-1){
baos.write(buffer2,0,len2);
}
System.out.println(baos.toString());

//6、关闭资源
fis.close();
os.close();
os.close();
socket.close();
}
}
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服务器:

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//服务器
package pers.mobian.socket;

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class TestServersSocket2 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1、创建服务
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
//2、监听客户端得连接
Socket socket = serverSocket.accept();//阻塞式监听,会一直等待
//3、获取输入流
InputStream is = socket.getInputStream();
//4、文件输出
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("3.jpg"));
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while ((len = is.read(buffer)) != -1) {
fos.write(buffer,0,len);
}

//5、通知客户端,我接受完毕了
OutputStream os = socket.getOutputStream();
os.write("我接受完了".getBytes());
//6、关闭资源
fos.close();
is.close();
socket.close();

}
}
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7.Tomcat

服务端:

  • 自定义 S
  • Tomcat服务器 S

客户端:

  • 自定义 C
  • 浏览器 B

8.UDP

UDP没有服务器和客户端得概念,只有发送端和接收端得概念

发送端:

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package pers.mobian.socket;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

//发送端
public class TestClientSocket3 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1、建立一个Socket
DatagramSocket socket = new DatagramSocket();

//2、建包
String msg = "你好,世界";
InetAddress localhost = InetAddress.getByName("localhost");
int port = 9090;

//参数得列表分别是:数据,数据长度始,数据长度终,地址,端口号
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg.getBytes(),0,msg.getBytes().length,localhost,port);

//3、发送包
socket.send(packet);
//4、关闭资源
socket.close();
}
}
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接收端:

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package pers.mobian.socket;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

//接收端
public class TestServersSocket3 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1、设置开放端口
DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);

//2、准备接受数据包
byte[] buffer = new byte[1024];
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, 0, buffer.length);
socket.receive(packet);

System.out.println(packet.getAddress().getHostAddress());
//3、将需要打印得数据进行格式转换
System.out.println(new String(packet.getData(),0,packet.getLength()));

socket.close();

}
}
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9.URL

https://www.baidu.com/

统一资源定位符:定位资源的,定位互联网上的某一个资源

DNS 域名解析 www.baidu.com xxx.x.x.x

协议://IP地址:端口/项目名/资源

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package pers.mobian.udp;

import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;

public class TestURL {
public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {
URL url = new URL("http://localhost:8080/dajie/index.jsp?username=dajie&password=123456");
System.out.println(url.getProtocol());//使用的协议
System.out.println(url.getHost());//主机IP
System.out.println(url.getPort());//使用的端口号
System.out.println(url.getPath());//文件路径
System.out.println(url.getFile());//文件的全路径
System.out.println(url.getQuery());//参数列表
}
}