网络编程

一，网络中的三要素

1.1 ip地址

ip地址用于标识网络中的计算机设备

查看本机ip地址：cmd -> ipconfig

ipv4：由32位的二进制数组成，格式：xxx.xxx.xxx.xxx，最多可以标识42亿多个地址

ipv6：每16个字节为一组，共8组，格式：xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx，每个x是16进制数

本机的ip地址是：127.0.0.1、localhost

1.2 端口号

端口号用于标识计算机中的应用

端口号的范围：0~65535

格式：ip地址:端口号

1.3 传输协议

数据在网络中传输时需要遵循的规则

在 java.net 包中定义了 UDP、TCP 协议实现数据传输时所需要的类

1.3.1 UDP

UDP：User Datagram Protocol，用户数据报协议

特点

1. 不建立连接，发送者不会确认接收者是否存在
2. 效率高
3. 不可靠
4. 应用：在线视频
5. 代码：在发送数据时，数据必须和目标地址封装在同一个数据包中

核心类：

1. DatagramPacket：数据包，封装了传输的数据，如果是发送者还需要将数据与目标地址都封装在里面
2. DatagramSocket：封装了对数据包的发送和接收的类

1.3.2 TCP

TCP：Transfer Control Protocol，传输控制协议

特点：

1. 通过三次握手保证建立了连接
2. 速度慢
3. 可靠的连接
4. 应用：聊天、下载、上传

核心类：

1. ServerSocket：服务端
2. Socket：客户端

二，InetAddress

InetAddress 类是 java.net 包下的一个用于获取域名、ip地址的类

静态方法：

1. getByName(String host)：host 可以是域名 www.baidu.com，也可以是ip地址 10.11.52.36
2. getLocalHost()：获取本机的域名、ip
3. getAllByName(String host)：获取指定域名或者ip地址所对应的所有ip地址

三，UDP 通信

// 收
new Thread(){
 @Override
 public void run() {
     try {
         DatagramSocket ds = new DatagramSocket(7777);
         while(true){
             byte[] b = new byte[1024];
             DatagramPacket dp = new DatagramPacket(b,0,b.length);
             ds.receive(dp);
             byte[] data = dp.getData();
             System.out.println(new String(data));
         }
     }
     catch (Exception e){
         e.printStackTrace();
     }
 }
}.start();


// 发
new Thread(){
 @Override
 public void run() {
     try {
         while(true){
             DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
             String msg = new Scanner(System.in).next();
             byte[] data = msg.getBytes();
             DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data,0,data.length, InetAddress.getByName("10.11.52.36"),6666);
             ds.send(dp);
         }
     }catch (Exception e){

         e.printStackTrace();
     }
 }
}.start();

四，TCP 通信

服务端

public static void main(String[] args) throws Exception {
 ServerSocket ss = new ServerSocket(1234);
 Socket s = ss.accept();

 // 收
 new Thread(){
     @Override
     public void run() {
         try{
             while(true){
                 InputStream is = s.getInputStream();
                 byte[] data = new byte[1024];
                 int len = is.read(data);
                 System.out.println("服务器接收到了"+s.getInetAddress().getHostAddress()+"："+new String(data,0,len));
             }
         }catch (Exception e){

         }
     }
 }.start();

 // 发
 new Thread(){
     @Override
     public void run() {
         try {
             while(true){
                 OutputStream os = s.getOutputStream();
                 String msg = new Scanner(System.in).next();
                 os.write(msg.getBytes());
             }
         }catch (Exception e){

         }
     }
 }.start();
}

客户端

public static void main(String[] args)throws Exception {

 Socket s = new Socket("10.11.52.36",1234);
 // 收
 new Thread(){
     @Override
     public void run() {
         try {
             while(true){
                 InputStream is = s.getInputStream();
                 byte[] data = new byte[1024];
                 int len = is.read(data);
                 System.out.println(new String(data));
             }
         }catch (Exception e){

         }
     }
 }.start();
 // 发
 new Thread(){
     @Override
     public void run() {
         try {
             while(true){
                 OutputStream os = s.getOutputStream();
                 String msg = new Scanner(System.in).next();
                 os.write(msg.getBytes());
             }
         }catch (Exception e){

         }
     }
 }.start();

}

4.1 聊天室

private static ArrayList<Socket> sockets;

public static void main(String[] args) throws  Exception {
 System.out.println("服务器开启");
 sockets = new ArrayList<Socket>();
 ServerSocket ss = new ServerSocket(7890);

 new Thread(new Runnable() {
     int count = 1;
     @Override
     public void run() {
         try{
             while(count <= 3){
                 Socket s = ss.accept();
                 sockets.add(s);
                 sendAll(s); // 谁在什么时候进入了聊天室
                 new Thread(new Runnable() {
                     @Override
                     public void run() {
                         try{
                             while(true){
                                 InputStream is = s.getInputStream();
                                 byte[] data = new byte[1024];
                                 int len = is.read(data);
                                 String msg = new String(data,0,len);
                                 sendAll(s,msg); // 谁在什么时候说了什么
                             }
                         }catch (Exception e){

                         }
                     }
                 }).start();
                 count++;
             }
         }catch (Exception e){

         }
     }
 }).start();
}

public static void sendAll(Socket s,String str) throws Exception{
 String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
 String time = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date());
 String msg = time + " " + ip + "：" + str;
 log(msg);
 for(Socket socket : sockets){
     OutputStream os = socket.getOutputStream();
     os.write(msg.getBytes());
 }
}


public static void sendAll(Socket s) throws Exception{
 String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
 String time = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(new Date());
 String msg = ip + "在" + time + "加入了聊天室";
 log(msg);
 for(Socket socket : sockets){
     OutputStream os = socket.getOutputStream();
     os.write(msg.getBytes());
 }
}

public static void log(String msg) throws Exception{
 BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("C:\\Users\\86151\\Desktop\\log.txt",true));
 bw.write(msg);
 bw.newLine();
 bw.flush();
}

4.2 文件上传

客户端

public static void main(String[] args) throws Exception {
 // 1.创建本地的文件输入流
 FileInputStream fis = new FileInputStream("C:\\mine\\图片\\封面.png");
 // 2.创建客户端对象
 Socket socket = new Socket("10.11.52.36",8888);
 // 3.创建网络输出流对象
 OutputStream os = socket.getOutputStream();
 // 4.使用本地的文件输入流对象读取图片
 // 5.使用网络输出流对象输出图片
 byte[] data = new byte[1024];
 int len;
 while((len = fis.read(data)) != -1){
     os.write(data,0,len);
 }

 // 客户端无法接收服务器的回写数据
 // 原因；本质上是服务器根本没有执行到回写的语句，必须在客户端发送完毕后，告知服务器，发送给服务器一个发送完毕的标记，服务器才能得知接收完毕
 socket.shutdownOutput();

 // 6.创建网络输入流对象
 InputStream is = socket.getInputStream();
 byte[] msg = new byte[20];
 int length = is.read(msg);
 System.out.println(new String(msg,0,length));


 is.close();
 os.close();
 fis.close();
 socket.close();
}

服务端

// 1.创建服务器对象
ServerSocket ss = new ServerSocket(9996);
while(true){
 // 2.接收客户端对象
 Socket s = ss.accept();
 new Thread(new Runnable() {
     @Override
     public void run() {
         try{
             // 3.创建网络输入流
             InputStream is = s.getInputStream();
             // 指定图片的名字
             String filename = new SimpleDateFormat("yyyyMMddHHmmssSS").format(new Date())+new Random().nextInt(100000000)+".jpg";
             // 5.创建本地文件输出流
             FileOutputStream fos = new FileOutputStream("C:\\Users\\86151\\Desktop\\图片\\"+filename);
             // 6.使用网络输入流读取客户端发来的数据
             // 7.使用本地文件输出流向指定目录中写入数据
             byte[] data = new byte[1024];
             int len;
             while((len = is.read(data)) != -1){
                 fos.write(data,0,len);
             }
             // 8.创建网络输出流
             OutputStream os = s.getOutputStream();
             os.write("上传成功".getBytes());
             os.close();
             fos.close();
             is.close();
         }catch (Exception e){
             System.out.println("上传失败");
         }
     }
 }).start();
}