day16-网络编程

DOS常用命令：

ipconfig：查看本机IP地址

• ping IP地址：检查网络是否连通

特殊IP地址：

127.0.0.1：是回送地址，可以代表本机地址，一般用来测试使用

1.4 InetAddress【应用】

InetAddress：此类表示Internet协议（IP）地址

• 相关方法

  方法名	说明
  static InetAddress getByName(String host)	确定主机名称的IP地址。主机名称可以是机器名称，也可以是IP地址
  String getHostName()	获取此IP地址的主机名
  String getHostAddress()	返回文本显示中的IP地址字符串

• 代码演示

  public class InetAddressDemo {public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {//InetAddress address = InetAddress.getByName(\"itheima\");InetAddress address = InetAddress.getByName(\"192.168.1.66\");//public String getHostName()：获取此IP地址的主机名String name = address.getHostName();//public String getHostAddress()：返回文本显示中的IP地址字符串String ip = address.getHostAddress();System.out.println(\"主机名：\" + name);System.out.println(\"IP地址：\" + ip);}}

1.5 端口和协议【理解】

• 端口

  设备上应用程序的唯一标识

端口号

用两个字节表示的整数，它的取值范围是065535。其中，01023之间的端口号用于一些知名的网络服务和应用，普通的应用程序需要使用1024以上的端口号。如果端口号被另外一个服务或应用所占用，会导致当前程序启动失败

协议

计算机网络中，连接和通信的规则被称为网络通信协议

UDP协议

用户数据报协议(User Datagram Protocol)
• UDP是无连接通信协议，即在数据传输时，数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。简单来说，当一台计算机向另外一台计算机发送数据时，发送端不会确认接收端是否存在，就会发出数据，同样接收端在收到数据时，也不会向发送端反馈是否收到数据。
• 由于使用UDP协议消耗系统资源小，通信效率高，所以通常都会用于音频、视频和普通数据的传输
• 例如视频会议通常采用UDP协议，因为这种情况即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。但是在使用UDP协议传送数据时，由于UDP的面向无连接性，不能保证数据的完整性，因此在传输重要数据时不建议使用UDP协议

TCP协议

传输控制协议 (Transmission Control Protocol)

• TCP协议是面向连接的通信协议，即传输数据之前，在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。在TCP连接中必须要明确客户端与服务器端，由客户端向服务端发出连接请求，每次连接的创建都需要经过“三次握手”

• 三次握手：TCP协议中，在发送数据的准备阶段，客户端与服务器之间的三次交互，以保证连接的可靠

  第一次握手，客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器确认

  第二次握手，服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求

  第三次握手，客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接

• 完成三次握手，连接建立后，客户端和服务器就可以开始进行数据传输了。由于这种面向连接的特性，TCP协议可以保证传输数据的安全，所以应用十分广泛。例如上传文件、下载文件、浏览网页等

2.UDP通信程序

2.1 UDP发送数据【应用】

• Java中的UDP通信

  UDP协议是一种不可靠的网络协议，它在通信的两端各建立一个Socket对象，但是这两个Socket只是发送，接收数据的对象，因此对于基于UDP协议的通信双方而言，没有所谓的客户端和服务器的概念

• Java提供了DatagramSocket类作为基于UDP协议的Socket

构造方法

相关方法

发送数据的步骤

创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)
• 创建数据，并把数据打包
• 调用DatagramSocket对象的方法发送数据
• 关闭发送端

代码演示

public class SendDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {//创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)// DatagramSocket() 构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上的任何可用端口DatagramSocket ds = new DatagramSocket();//创建数据，并把数据打包//DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)//构造一个数据包，发送长度为 length的数据包到指定主机上的指定端口号。byte[] bys = \"hello,udp,我来了\".getBytes();DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys,bys.length,InetAddress.getByName(\"127.0.0.1\"),10086);//调用DatagramSocket对象的方法发送数据//void send(DatagramPacket p) 从此套接字发送数据报包ds.send(dp);//关闭发送端//void close() 关闭此数据报套接字ds.close();}}

构造方法

相关方法

示例代码

public class ReceiveDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {//创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)DatagramSocket ds = new DatagramSocket(12345);//创建一个数据包，用于接收数据byte[] bys = new byte[1024];DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length);//调用DatagramSocket对象的方法接收数据ds.receive(dp);//解析数据包，并把数据在控制台显示System.out.println(\"数据是：\" + new String(dp.getData(), 0,                                             dp.getLength()));}}}

代码实现

// 发送端public class ClinetDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1. 创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)DatagramSocket ds = new DatagramSocket();String s = \"hello 组播\";byte[] bytes = s.getBytes();InetAddress address = InetAddress.getByName(\"224.0.1.0\");int port = 10000;// 2. 创建数据，并把数据打包(DatagramPacket)DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length,address,port);// 3. 调用DatagramSocket对象的方法发送数据(在单播中,这里是发给指定IP的电脑但是在组播当中,这里是发给组播地址)ds.send(dp);// 4. 释放资源ds.close();}}// 接收端public class ServerDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1. 创建接收端Socket对象(MulticastSocket)MulticastSocket ms = new MulticastSocket(10000);// 2. 创建一个箱子,用于接收数据DatagramPacket dp = new DatagramPacket(new byte[1024],1024);// 3. 把当前计算机绑定一个组播地址,表示添加到这一组中.ms.joinGroup(InetAddress.getByName(\"224.0.1.0\"));// 4. 将数据接收到箱子中ms.receive(dp);// 5. 解析数据包,并打印数据byte[] data = dp.getData();int length = dp.getLength();System.out.println(new String(data,0,length));// 6. 释放资源ms.close();}}

代码实现

// 发送端public class ClientDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1. 创建发送端Socket对象(DatagramSocket)DatagramSocket ds = new DatagramSocket();// 2. 创建存储数据的箱子,将广播地址封装进去String s = \"广播 hello\";byte[] bytes = s.getBytes();InetAddress address = InetAddress.getByName(\"255.255.255.255\");int port = 10000;DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length,address,port);// 3. 发送数据ds.send(dp);// 4. 释放资源ds.close();}}// 接收端public class ServerDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1. 创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);// 2. 创建一个数据包，用于接收数据DatagramPacket dp = new DatagramPacket(new byte[1024],1024);// 3. 调用DatagramSocket对象的方法接收数据ds.receive(dp);// 4. 解析数据包，并把数据在控制台显示byte[] data = dp.getData();int length = dp.getLength();System.out.println(new String(data,0,length));// 5. 关闭接收端ds.close();}}

构造方法

相关方法

示例代码

public class ClientDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {//创建客户端的Socket对象(Socket)//Socket(String host, int port) 创建流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号Socket s = new Socket(\"127.0.0.1\",10000);//获取输出流，写数据//OutputStream getOutputStream() 返回此套接字的输出流OutputStream os = s.getOutputStream();os.write(\"hello,tcp,我来了\".getBytes());//释放资源s.close();}}

代码实现

// 客户端public class ClientDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {Socket socket = new Socket(\"127.0.0.1\",10000);OutputStream os = socket.getOutputStream();os.write(\"hello\".getBytes());// os.close();如果在这里关流,会导致整个socket都无法使用socket.shutdownOutput();//仅仅关闭输出流.并写一个结束标记,对socket没有任何影响BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));String line;while((line = br.readLine())!=null){System.out.println(line);}br.close();os.close();socket.close();}}// 服务器public class ServerDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);Socket accept = ss.accept();InputStream is = accept.getInputStream();int b;while((b = is.read())!=-1){System.out.println((char) b);}System.out.println(\"看看我执行了吗?\");BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(accept.getOutputStream()));bw.write(\"你谁啊?\");bw.newLine();bw.flush();bw.close();is.close();accept.close();ss.close();}}

相关方法

代码实现

// 客户端public class ClientDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {Socket socket = new Socket(\"127.0.0.1\",10000);//是本地的流,用来读取本地文件的.BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(\"socketmodule\\\\ClientDir\\\\1.jpg\"));//写到服务器 --- 网络中的流OutputStream os = socket.getOutputStream();BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(os);int b;while((b = bis.read())!=-1){bos.write(b);//通过网络写到服务器中}bos.flush();//给服务器一个结束标记,告诉服务器文件已经传输完毕socket.shutdownOutput();BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));String line;while((line = br.readLine()) !=null){System.out.println(line);}bis.close();socket.close();}}// 服务器public class ServerDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);Socket accept = ss.accept();//网络中的流,从客户端读取数据的BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(accept.getInputStream());//本地的IO流,把数据写到本地中,实现永久化存储BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(\"socketmodule\\\\ServerDir\\\\copy.jpg\"));int b;while((b = bis.read()) !=-1){bos.write(b);}BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(accept.getOutputStream()));bw.write(\"上传成功\");bw.newLine();bw.flush();bos.close();accept.close();ss.close();}}

优化方案二

需求

第二次上传文件的时候，会把第一次的文件给覆盖。

• 解决方案

  UUID. randomUUID()方法生成随机的文件名

• 代码实现

  // 服务器代码如下,客户端代码同上个案例,此处不再给出public class ServerDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);while (true) {Socket accept = ss.accept();//网络中的流,从客户端读取数据的BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(accept.getInputStream());//本地的IO流,把数据写到本地中,实现永久化存储BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(\"optimizeserver\\\\ServerDir\\\\\" + UUID.randomUUID().toString() + \".jpg\"));int b;while((b = bis.read()) !=-1){bos.write(b);}BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(accept.getOutputStream()));bw.write(\"上传成功\");bw.newLine();bw.flush();bos.close();accept.close();}//ss.close();}}

优化方案三

需求

使用循环虽然可以让服务器处理多个客户端请求。但是还是无法同时跟多个客户端进行通信。

• 解决方案

  开启多线程处理

• 代码实现

  // 线程任务类public class ThreadSocket implements Runnable {private Socket acceptSocket;public ThreadSocket(Socket accept) {this.acceptSocket = accept;}@Overridepublic void run() {BufferedOutputStream bos = null;try {//网络中的流,从客户端读取数据的BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(acceptSocket.getInputStream());//本地的IO流,把数据写到本地中,实现永久化存储bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(\"optimizeserver\\\\ServerDir\\\\\" + UUID.randomUUID().toString() + \".jpg\"));int b;while((b = bis.read()) !=-1){bos.write(b);}BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(acceptSocket.getOutputStream()));bw.write(\"上传成功\");bw.newLine();bw.flush();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if(bos != null){try {bos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if (acceptSocket != null){try {acceptSocket.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}}// 服务器代码public class ServerDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);while (true) {Socket accept = ss.accept();ThreadSocket ts = new ThreadSocket(accept);new Thread(ts).start();}//ss.close();}}

优化方案四

需求

使用多线程虽然可以让服务器同时处理多个客户端请求。但是资源消耗太大。

• 解决方案

  加入线程池

• 代码实现

  // 服务器代码如下,线程任务类代码同上,此处不再给出public class ServerDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(3,//核心线程数量10,   //线程池的总数量60,   //临时线程空闲时间TimeUnit.SECONDS, //临时线程空闲时间的单位new ArrayBlockingQueue<>(5),//阻塞队列Executors.defaultThreadFactory(),//创建线程的方式new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()//任务拒绝策略);while (true) {Socket accept = ss.accept();ThreadSocket ts = new ThreadSocket(accept);//new Thread(ts).start();pool.submit(ts);}//ss.close();}}