网络编程中两个主要问题

  • 如何准确的定位网络上一台或者多台主机：定位主机上特定的应用
  • 找到主机后如何高效可靠的进行信息传输

网络编程中的两个要素

  • IP和端口号
  • 提供网络通信协议：TCP/IP参考模型（应用层、传输层、网络层、物理+数据链路）

InetAddress 类的使用

  • InetAddress.getLocalHost(); 获取本机IP地址
  • InetAddress.getByName("baidu.com"); 根据域名解析对应的IP地址
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
package com.songzx.javahttp;


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

public class InterAddressTest {
    public static void main(String[] args) {
        InetAddress localHost = null;
        try {
            // 获取本机的IP地址
            localHost = InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println(localHost); //=> songzhexiang/192.168.60.80

            // 根据域名获取对应的ip地址
            InetAddress byName = InetAddress.getByName("baidu.com");
            System.out.println(byName); //=> baidu.com/220.181.38.251
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

TCP和UDP

  • TCP协议
    • 使用TCP协议前，需要建立TCP链接，形成传输数据通道
    • 传输前，采用三次握手方式，点对点进行通信，是可靠的
    • TCP协议进行通信的两个应用进程：客户端、服务端
    • 在链接中可进行大数据量的传输
    • 传出完毕，需要释放已建立的链接，四次挥手，效率低
  • UDP协议
    • 将数据、源封装成数据包，不需要建立链接
    • 每个数据的大小限制在 64K内
    • 发送方不管对方是否准备好，接收方收到后也不会确认，故是不可靠的
    • 可以发送广播
    • 发送数据结束时不需要释放，开销小，速度快

TCP 网络编程1-发送消息

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
package com.songzx.javahttp;

import org.junit.Test;

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

public class TcpTest {
    /**
     * 客户端方法
     * @author Songzx
     * @date 2022/1/12
     */
    @Test
    public void customerVoid(){
        Socket socket = null;
        OutputStream os = null;
        try {
            // 1.指明要连接的IP
            InetAddress ip = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            // 2.创建socket对象，指明ip和端口号
            socket = new Socket(ip, 8899);
            // 3.创建写入流
            os = socket.getOutputStream();
            // 4.写数据
            os.write("我来自服务端数据".getBytes());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 5.关闭流
            try {
                os.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }


    /**
     * 服务器方法
     * @author Songzx
     * @date 2022/1/12
     */
    @Test
    public void serverVoid(){
        ServerSocket socket = null;
        Socket accept = null;
        InputStream is = null;
        ByteArrayOutputStream bos = null;
        try {
            // 1.创建服务器端的ServerSocket,指明自己的端口号
            socket = new ServerSocket(8899);
            // 2.接收来自客户端的socket
            accept = socket.accept();
            // 3.获取客户端的输入流
            is = accept.getInputStream();
            // 4.读取输入流中的数据
            bos = new ByteArrayOutputStream();
            // 5.读取数据保存在bos中
            int len;
            byte[] bytes = new byte[1024];
            while ((len = is.read(bytes)) != -1){
                bos.write(bytes,0,len);
            }
            // 6.输出客户端传递过来的数据
            System.out.println(bos.toString());
            System.out.println("信息来自于" + socket.getInetAddress().getHostAddress());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 7.关闭流
            try {
                bos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                is.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                accept.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }
}

TCP网络编程2-发送文件

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
package com.songzx.javahttp;

import org.junit.Test;

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

/**
 * 实现客户端发送文件，服务端接收并保存
 * @author Songzx
 * @date 2022/1/12
 */

public class TcpTest2 {
    @Test
    public void customerVoid() throws IOException{
        // 1.指定ip
        InetAddress ip = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        // 2.链接后台ip和端口
        Socket socket = new Socket(ip,8899);
        // 3.创建数据写入流
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        // 4.创建文件读取流读取文件
        FileInputStream fis = new FileInputStream("8546859.jpg");
        // 5.文件写入操作
        int len;
        byte[] bytes = new byte[1024];
        while ((len = fis.read(bytes)) != -1){
            os.write(bytes,0,len);
        }
        // 6.关闭流
        fis.close();
        os.close();
        socket.close();
    }



    @Test
    public void serverVoid() throws IOException {
        // 1.创建端口
        ServerSocket socket = new ServerSocket(8899);
        // 2.接收客户端信息
        Socket accept = socket.accept();
        // 3.创建数据读取流
        InputStream is = accept.getInputStream();
        // 4.创建文件写入流
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("save1.png");
        // 5.文件写入操作
        int len;
        byte[] bytes = new byte[1024];
        while ((len = is.read(bytes)) != -1){
            fos.write(bytes,0,len);
        }
        // 6.关闭流
        fos.close();
        is.close();
        accept.close();
        socket.close();
    }
}

TCP网络编程3-客户端接收服务端消息

客户端发送完毕数据后，要显示的调用一下关闭方法来告诉服务端数据发送完毕，避免服务端一直读取数据造成进程阻塞

  • socket.shutdownOutput();
  • socket.shutdownInput();
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
package com.songzx.javahttp;

import org.junit.Test;

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

/**
 * 实现客户端发送文件，服务端接收并保存
 * @author Songzx
 * @date 2022/1/12
 */

public class TcpTest2 {
    @Test
    public void customerVoid() throws IOException{
        // 1.指定ip
        InetAddress ip = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        // 2.链接后台ip和端口
        Socket socket = new Socket(ip,8899);
        // 3.创建数据写入流
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        // 4.创建文件读取流读取文件
        FileInputStream fis = new FileInputStream("8546859.jpg");
        // 5.文件写入操作
        int len;
        byte[] bytes = new byte[1024];
        while ((len = fis.read(bytes)) != -1){
            os.write(bytes,0,len);
        }
        // 图片传输完毕后要明确的告诉服务端数据传输完成，否则服务端会一直接收数据，流程进入阻塞状态不会往下执行
        socket.shutdownOutput();


        // 6.接收服务端返回的消息
        InputStream is = socket.getInputStream();
        int len1;
        byte[] bytes1 = new byte[1024];
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        while ((len1 = is.read(bytes1)) != -1){
            baos.write(bytes1,0,len1);
        }
        System.out.println(baos.toString()); //=> 我已收到，很漂亮

        // 7.关闭流
        fis.close();
        os.close();
        socket.close();
        is.close();
        baos.close();
    }



    @Test
    public void serverVoid() throws IOException {
        // 1.创建端口
        ServerSocket socket = new ServerSocket(8899);
        // 2.接收客户端信息
        Socket accept = socket.accept();
        // 3.创建数据读取流
        InputStream is = accept.getInputStream();
        // 4.创建文件写入流
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("save1.png");
        // 5.文件写入操作
        int len;
        byte[] bytes = new byte[1024];
        while ((len = is.read(bytes)) != -1){
            fos.write(bytes,0,len);
        }
        // 6.给客户端回复消息
        OutputStream os = accept.getOutputStream();
        os.write("我已收到，很漂亮".getBytes());
        // 7.关闭流
        fos.close();
        is.close();
        accept.close();
        socket.close();
        os.close();
    }
}

UDP网络编程

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
package com.songzx.javahttp;

import org.junit.Test;

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

public class UdpTest {
    /**
     * 发送数据方法
     * @author Songzx
     * @date 2022/1/13
     */
    @Test
    public void sendVoid() throws IOException {
        // 创建DatagramSocket类实例
        DatagramSocket dgs = new DatagramSocket();
        // 声明要发送的数据
        String sendStr = "我是通过udp发送的数据";
        byte[] bytes = sendStr.getBytes();
        // 指明要发送的地址
        InetAddress host = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        // 指明端口号
        int prop = 8899;
        // 封装数据包
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, 0, bytes.length, host,prop);
        // 发送数据
        dgs.send(dp);
        // 关闭流
        dgs.close();
    }

    /**
     * 接收数据方法
     * @author Songzx
     * @date 2022/1/13
     */
    @Test
    public void receiveVoid() throws IOException{
        // 创建数据源的同时指定端口号
        DatagramSocket dgs = new DatagramSocket(8899);
        // 创建一个存放数据的容器
        byte[] bytes = new byte[1024];
        // 创建数据包
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, 0, bytes.length);
        // 接收数据
        dgs.receive(dp);
        // 输出数据
        System.out.println(new String(dp.getData(), 0, dp.getLength()));
        // 关闭流
        dgs.close();
    }
}

URL 类常用的方法

url：统一资源定位符

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
package com.songzx.javahttp;

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

public class UrlTest {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            URL url = new URL("http://baidu.com:8080?className=123");
            // 获取协议
            System.out.println(url.getProtocol()); //=> http
            // 获取域名和端口
            System.out.println(url.getAuthority()); //=> baidu.com:8080
            // 获取端口
            System.out.println(url.getPort()); //=> 8080
            // 获取查询参数
            System.out.println(url.getQuery()); //=> className=123
            // 获取域名
            System.out.println(url.getHost()); //=> baidu.com
        } catch (MalformedURLException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}