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mob64ca140651e5 2024-07-10 04:58:26

文章标签 网页中使用Java代码网络 java 开发语言套接字 文章分类 Java 后端开发

文章目录

Java-15网络编程

一、网络通信要素概述
二、通信要素1：IP和端口号

1. `InetAddress`类
2.方法
3.代码

三、通信要素2：网络协议

1.TCP/IP协议簇
2.TCP 和 UDP
3.`Socket`

3.1 Socket类的常用构造器
3.2 Socket类的常用方法

四、TCP网络编程

1.基于Socket的TCP编程

1.1 客户端Socket的工作过程包含以下四个基本的步骤：
1.2 解释
1.3 代码

1.3.1 客户端

1.4 服务端

五、UDP网络编程

1.概述
2.DatagramPacket类的常用方法
3.流程
4.代码

4.1 发送端
4.2 接收端

六、URL编程

1. URL类
2.URL类常用方法
3.URLConnection类

Java-15网络编程

一、网络通信要素概述

二、通信要素1：IP和端口号

1. `InetAddress`类

Internet上的主机有两种方式表示地址：

域名(hostName)：www.atguigu.com
IP 地址(hostAddress)：202.108.35.210

InetAddress类主要表示IP地址，两个子类：Inet4Address、Inet6Address。
InetAddress 类对象含有一个 Internet 主机地址的域名和 IP 地址
域名容易记忆，当在连接网络时输入一个主机的域名后，域名服务器(DNS) 负责将域名转化成IP地址，这样才能和主机建立连接。 -------域名解析

2.方法

InetAddress类没有提供公共的构造器，而是提供了如下几个静态方法来获取 InetAddress实例

public static InetAddress getLocalHost()
public static InetAddress getByName(String host)

InetAddress提供了如下几个常用的方法

public String getHostAddress()：返回 IP 地址字符串（以文本表现形式）。
public String getHostName()：获取此 IP 地址的主机名
public boolean isReachable(int timeout)：测试是否可以达到该地址

3.代码

public class InetAddressTest {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
        InetAddress inet1 = InetAddress.getByName("192.168.0.1");

        System.out.println(inet1);

        InetAddress inet2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
        System.out.println(inet2);

        InetAddress inet3 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        System.out.println(inet3);

        //获取本地IP
        InetAddress inet4 = InetAddress.getLocalHost();
        System.out.println(inet4);

        //getHostName()
        System.out.println(inet2.getHostName());

        //getHostAddress()
        System.out.println(inet2.getHostAddress());
    }
}

三、通信要素2：网络协议

1.TCP/IP协议簇

传输层协议中有两个非常重要的协议：

传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)
用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)。

TCP/IP 以其两个主要协议：传输控制协议(TCP)和网络互联协议(IP)而得名，实际上是一组协议，包括多个具有不同功能且互为关联的协议。
IP(Internet Protocol)协议是网络层的主要协议，支持网间互连的数据通信。
TCP/IP协议模型从更实用的角度出发，形成了高效的四层体系结构，即物理链路层、IP层、传输层和应用层。

2.TCP 和 UDP

TCP协议：

使用TCP协议前，须先建立TCP连接，形成传输数据通道
传输前，采用“三次握手”方式，点对点通信，是可靠的
TCP协议进行通信的两个应用进程：客户端、服务端。
在连接中可进行大数据量的传输
传输完毕，需释放已建立的连接，效率低

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UDP协议：

将数据、源、目的封装成数据包，不需要建立连接
每个数据报的大小限制在64K内
发送不管对方是否准备好，接收方收到也不确认，故是不可靠的
可以广播发送
发送数据结束时无需释放资源，开销小，速度快

3.`Socket`

利用套接字(Socket)开发网络应用程序早已被广泛的采用，以至于成为事实上的标准。
网络上具有唯一标识的IP地址和端口号组合在一起才能构成唯一能识别的标识符套接字。
通信的两端都要有Socket，是两台机器间通信的端点。
网络通信其实就是Socket间的通信。
Socket允许程序把网络连接当成一个流，数据在两个Socket间通过IO传输。
一般主动发起通信的应用程序属客户端，等待通信请求的为服务端。
Socket分类：

流套接字（stream socket）：使用TCP提供可依赖的字节流服务
数据报套接字（datagram socket）：使用UDP提供“尽力而为”的数据报服务

3.1 Socket类的常用构造器

构造器	功能
public Socket(InetAddress address,int port)	创建一个流套接字并将其连接到指定 IP 地址的指定端口号。
public Socket(String host,int port)	创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号。

3.2 Socket类的常用方法

方法名	功能
public InputStream getInputStream()	返回此套接字的输入流。可以用于接收网络消息
public OutputStream getOutputStream()	返回此套接字的输出流。可以用于发送网络消息
public InetAddress getInetAddress()	此套接字连接到的远程 IP 地址；如果套接字是未连接的，则返回 null
public InetAddress getLocalAddress()	获取套接字绑定的本地地址。即本端的IP地址
public int getPort()	此套接字连接到的远程端口号；如果尚未连接套接字，则返回 0。
public int getLocalPort()	返回此套接字绑定到的本地端口。如果尚未绑定套接字，则返回 -1。即本端的端口号。
public void close()	关闭此套接字。套接字被关闭后，便不可在以后的网络连接中使用（即无法重新连接或重新绑定）。需要创建新的套接字对象。关闭此套接字也将会关闭该套接字的 InputStream 和 OutputStream。
public void shutdownInput()	如果在套接字上调用 shutdownInput() 后从套接字输入流读取内容，则流将返回 EOF（文件结束符）。即不能在从此套接字的输入流中接收任何数据。
public void shutdownOutput()	禁用此套接字的输出流。对于 TCP 套接字，任何以前写入的数据都将被发送，并且后跟 TCP 的正常连接终止序列。如果在套接字上调用 shutdownOutput() 后写入套接字输出流，则该流将抛出 IOException。即不能通过此套接字的输出流发送任何数据。

四、TCP网络编程

1.基于Socket的TCP编程

1.1 客户端Socket的工作过程包含以下四个基本的步骤：

创建 Socket：根据指定服务端的 IP 地址或端口号构造 Socket 类对象。若服务器端响应，则建立客户端到服务器的通信线路。若连接失败，会出现异常。
打开连接到 Socket 的输入/出流：使用 getInputStream()方法获得输入流，使用 getOutputStream()方法获得输出流，进行数据传输
按照一定的协议对 Socket 进行读/写操作：通过输入流读取服务器放入线路的信息（但不能读取自己放入线路的信息），通过输出流将信息写入线程。
关闭 Socket：断开客户端到服务器的连接，释放线路

1.2 解释

客户端程序可以使用Socket类创建对象，创建的同时会自动向服务器方发起连接。Socket的构造器是：

Socket(String host,int port)throws UnknownHostException,IOException：向服务器(域名是 host。端口号为port)发起TCP连接，若成功，则创建Socket对象，否则抛出异常。
Socket(InetAddress address,int port)throws IOException：根据InetAddress对象所表示的 IP地址以及端口号port发起连接。

客户端建立socketAtClient对象的过程就是向服务器发出套接字连接请求

1.3 代码

1.3.1 客户端

public void client() {
    Socket socket = null;
    OutputStream os = null;
    try {
        //1.创建Socket对象，指明服务器端的ip和端口号
        InetAddress inet = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        //2.获取一个输出流，用于输出数据
        socket = new Socket(inet, 8899);
        os = socket.getOutputStream();
        //3.写出数据的操作
        os.write("你好,我是客户端".getBytes());
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //4.资源的关闭
        if (os != null) {
            try {
                os.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
        if (socket != null) {
            try {
                socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }


}

1.4 服务端

ServerSocket 对象负责等待客户端请求建立套接字连接，类似邮局某个窗口中的业务员。也就是说，服务器必须事先建立一个等待客户请求建立套接字连接的ServerSocket对象。
所谓“接收”客户的套接字请求，就是accept()方法会返回一个 Socket 对象

public void server(){

        Socket socket = null;
        InputStream is = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;
        ServerSocket serverSocket = null;
        try {
            //1.创建erverSocket，指明自己的端口号
            serverSocket = new ServerSocket(8899);
            //2.调用accept()表示接收来自于客户端的socket
            socket = serverSocket.accept();
            //3.获取输入流
            is = socket.getInputStream();


        /*
            可以像下面这样写，但是如果数据太大呢 就不建议这么写
         */
//        byte[] buffer = new byte[1024];
//        int len;
//        while ((len = is.read(buffer)) != -1){
//            String str = new String(buffer,0,len);
//            System.out.println(str);
//        }
            //4.读取输入流中的数据
            baos = new ByteArrayOutputStream();
            byte[] buffer = new byte[5];
            int len;
            while((len = is.read(buffer)) != -1){
                baos.write(buffer,0,len);
            }

            System.out.println("收到了来自于："+socket.getInetAddress().getHostAddress());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //5.资源的关闭
            if(baos != null){
                try {
                    baos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(is != null){
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(socket != null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(serverSocket != null){
                try {
                    serverSocket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }


        }

        //要想输出baos里面的东西的话，内部是先拼接字符串，等读完了 然后整体进行一个字符串的输出，使用（tostring()）
        System.out.println(baos.toString());
    }

五、UDP网络编程

1.概述

类 DatagramSocket 和 DatagramPacket 实现了基于 UDP 协议网络程序。
UDP数据报通过数据报套接字 DatagramSocket 发送和接收，系统不保证 UDP数据报一定能够安全送到目的地，也不能确定什么时候可以抵达。
DatagramPacket 对象封装了UDP数据报，在数据报中包含了发送端的IP 地址和端口号以及接收端的IP地址和端口号。
UDP协议中每个数据报都给出了完整的地址信息，因此无须建立发送方和接收方的连接。如同发快递包裹一样。

2.DatagramPacket类的常用方法

方法	功能
public DatagramSocket(int port)	创建数据报套接字并将其绑定到本地主机上的指定端口。套接字将被绑定到通配符地址，IP 地址由内核来选择。
public DatagramSocket(int port,InetAddress laddr)	创建数据报套接字，将其绑定到指定的本地地址。本地端口必须在 0 到 65535 之间（包括两者）。如果 IP 地址为 0.0.0.0，套接字将被绑定到通配符地址，IP 地址由内核选择。
public void close()	关闭此数据报套接字。
public void send(DatagramPacket p)	)从此套接字发送数据报包。DatagramPacket 包含的信息指示：将要发送的数据、其长度、远程主机的 IP 地址和远程主机的端口号。
public void receive(DatagramPacket p)	从此套接字接收数据报包。当此方法返回时，DatagramPacket 的缓冲区填充了接收的数据。数据报包也包含发送方的 IP 地址和发送方机器上的端口号。此方法在接收到数据报前一直阻塞。数据报包对象的 length 字段包含所接收信息的长度。如果信息比包的长度长，该信息将被截短。
public InetAddress getLocalAddress()	获取套接字绑定的本地地址。
public int getLocalPort()	返回此套接字绑定的本地主机上的端口号。
public InetAddress getInetAddress()	返回此套接字连接的地址。如果套接字未连接，则返回 null。
public int getPort()	返回此套接字的端口。如果套接字未连接，则返回 -1。

方法	功能
public DatagramPacket(byte[] buf,int length)	构造 DatagramPacket，用来接收长度为 length 的数据包。 length 参数必须小于等于 buf.length。
public DatagramPacket(byte[] buf,int length,InetAddress address,int port)	构造数据报包，用来将长度为 length 的包发送到指定主机上的指定端口号。length 参数必须小于等于 buf.length。
public InetAddress getAddress()	返回某台机器的 IP 地址，此数据报将要发往该机器或者是从该机器接收到的。
public int getPort()	返回某台远程主机的端口号，此数据报将要发往该主机或者是从该主机接收到的。
public byte[] getData()	返回数据缓冲区。接收到的或将要发送的数据从缓冲区中的偏移量 offset 处开始，持续 length 长度。
public int getLength()	返回将要发送或接收到的数据的长度。

3.流程

DatagramSocket与DatagramPacket
建立发送端，接收端
建立数据包
调用Socket的发送、接收方法
关闭Socket

发送端与接收端是两个独立的运行程序

4.代码

4.1 发送端

DatagramSocket ds = null;
try {
        ds = new DatagramSocket();
        byte[] by = "hello,atguigu.com".getBytes();
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(by, 0, by.length,
                InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 10000);
        ds.send(dp);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (ds != null)
            ds.close();
    }

4.2 接收端

DatagramSocket ds = null;
try {
        ds = new DatagramSocket(10000);
        byte[] by = new byte[1024];
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(by, by.length);
        ds.receive(dp);
        String str = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength());
        System.out.println(str + "--" + dp.getAddress());
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (ds != null)
            ds.close();
    }

六、URL编程

1. URL类

URL(Uniform Resource Locator)：统一资源定位符，它表示 Internet 上某一资源的地址。
它是一种具体的URI，即URL可以用来标识一个资源，而且还指明了如何locate 这个资源。
通过 URL 我们可以访问 Internet 上的各种网络资源，比如最常见的 www，ftp 站点。浏览器通过解析给定的 URL 可以在网络上查找相应的文件或其他资源。
URL的基本结构由5部分组成：

<传输协议>://<主机名>:<端口号>/<文件名>#片段名?参数列表
#片段名：即锚点，例如看小说，直接定位到章节
参数列表格式：参数名=参数值&参数名=参数值…

2.URL类常用方法

方法名	功能
public String getProtocal()	获取该URL的协议名
public String getHost()	获取该URL的主机名
public String getPort()	获取该URL的端口号
public String getPath()	获取该URL的文件路径
public String getFile()	获取该URL的文件名
public String getQuery()	获取该URL的查询名

URL url = new URL("http://localhost:8080/examples/myTest.txt");
	System.out.println("getProtocol() :"+url.getProtocol());
	System.out.println("getHost() :"+url.getHost());
	System.out.println("getPort() :"+url.getPort());
	System.out.println("getPath() :"+url.getPath());
	System.out.println("getFile() :"+url.getFile());
	System.out.println("getQuery() :"+url.getQuery())

3.URLConnection类

public class URLTest实现数据下载 {
    public static void main(String[] args)  {
        HttpURLConnection urlConnection = null;
        InputStream is = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            URL url = new URL("http://www.baidu.com");
            urlConnection = (HttpURLConnection)url.openConnection();
            urlConnection.connect();

            is = urlConnection.getInputStream();
            fos = new FileOutputStream("beauty3.jpg");

            byte[] bytes = new byte[1024];
            int len;
            while ((len = is.read(bytes)) != -1){
                fos.write(bytes,0,len);
            }
            System.out.println("下载完成");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(is != null){
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(fos != null){
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(urlConnection != null){
                urlConnection.disconnect();
            }
        }
    }
}
       } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(fos != null){
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(urlConnection != null){
                urlConnection.disconnect();
            }
        }
    }
}

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1.TCP/IP协议簇

2.TCP 和 UDP

3.Socket

3.1 Socket类的常用构造器

3.2 Socket类的常用方法

四、TCP网络编程

1.基于Socket的TCP编程

1.1 客户端Socket的工作过程包含以下四个基本的步骤：

1.2 解释

1.3 代码

1.3.1 客户端

1.4 服务端

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