网络编程:
1、网络编程概述
(1)网络模型
OSI参考模型
TCP/IP参考模型
(2)网络通讯要素
IP地址
端口号
传输协议
(3)网络通讯前提:
**找到对方IP
**数据要发送到指定端口。为了标示不同的应用程序,所以给这些网络应用程序都用数字进行标示
。这个表示就叫端口。
**定义通信规则。这个规则称为通信协议,国际组织定义了通用协议TCP/IP
(4)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。
(5)IP地址:
IP地址 = 网络号码+主机地址
A类IP地址:第一段号码为网络号码,剩下的三段号码为本地计算机的号码
B类IP地址:前二段号码为网络号码,剩下的二段号码为本地计算机的号码
C类IP地址:前三段号码为网络号码,剩下的一段号码为本地计算机的号码
特殊地址:
127.0.0.1 回环地址,可用于测试本机的网络是否有问题. ping 127.0.0.1
ipconfig:查看本机IP地址
xxx.xxx.xxx.0 网络地址
xxx.xxx.xxx.255 广播地址
A类1.0.0.1---127.255.255.25410.X.X.X是私有地址(私有地址就是在互联网上不使用,而被用在局域网络中的地址)(2)127.X.X.X是保留地址,用做循环测试用的。
B类128.0.0.1---191.255.255.254172.16.0.0---172.31.255.255是私有地址。169.254.X.X是保留地址。
C类192.0.0.1---223.255.255.254192.168.X.X是私有地址
D类224.0.0.1---239.255.255.254
E类240.0.0.1---247.255.255.254
(6)各种网络分类方式
A:按网络覆盖范围划分
局域网(几米至10公里以内) 城域网(10~100公里) 广域网(几百公里到几千公里) 国际互联网
B:按网络拓扑结构划分
总线型网络 星形网络 环型网络 树状网络 混合型网络
C:按传输介质划分
有线网 无线网
D:按网络使用性质划分
公用网 专用网
(7)虚拟专用网络(Virtual Private Network ,简称VPN)指的是在公用网络上建立专用网络的技术。
其之所以称为虚拟网,主要是因为整个VPN网络的任意两个节点之间的连接并没有传统专网
所需的端到端的物理链路,而是架构在公用网络服务商所提供的网络平台,如Internet、
ATM(异步传输模式〉、Frame Relay (帧中继)等之上的逻辑网络,
用户数据在逻辑链路中传输。它涵盖了跨共享网络或公共网络的封装、
加密和身份验证链接的专用网络的扩展。VPN主要采用了隧道技术、加解密技术、
密钥管理技术和使用者与设备身份认证技术。
(8)网络模型:
****OSI模型
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据连接层
物理层
****TCP/IP模型
应用层
传输层
网际层
主机至网络层
2、TCP和UDP
(1)UDP和TCP的区别:
UDP
将数据及源和目的封装成数据包中,不需要建立连接
每个数据报的大小在限制在64k内
因无连接,是不可靠协议
不需要建立连接,速度快
TCP
建立连接,形成传输数据的通道。
在连接中进行大数据量传输
通过三次握手完成连接,是可靠协议
必须建立连接,效率会稍低
注:三次握手:
第一次:我问你在么?
第二次:你回答在。
第三次:我反馈哦我知道你在。
3、Socket(UDP传输)
**Socket就是为网络服务提供的一种机制。
**通信的两端都有Socket。
**网络通信其实就是Socket间的通信。
**数据在两个Socket间通过IO传输。
**玩Socket主要就是记住流程,代码查文档就行
(1)UDP传输:DatagramSocket与DatagramPacket
**发送端:
建立DatagramSocket服务;
提供数据,并将数据封装到字节数组中;
创建DatagramPacket数据包,并把数据封装到包中,同时指定IP和接收端口
通过Socket服务,利用send方法将数据包发送出去;
关闭DatagramSocket和DatagramPacket服务。
**接收端:
建立DatagramSocket服务,并监听一个端口;
定义一个字节数组和一个数据包,同时将数组封装进数据包;
通过DatagramPacket的receive方法,将接收的数据存入定义好的数据包;
通过DatagramPacke关闭t的方法,获取发送数据包中的信息;
关闭DatagramSocket和DatagramPacket服务。
DatagramSocket与DatagramPacket方法摘要:
*****DatagramSocket
构造方法:
DatagramSocket()
构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上任何可用的端口。
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。
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。
方法摘要:
void close()
关闭此数据报套接字。
InetAddress getInetAddress()
返回此套接字连接的地址。
InetAddress getLocalAddress()
获取套接字绑定的本地地址。
int getPort()
返回此套接字的端口。
void receive(DatagramPacket p)
从此套接字接收数据报包。
void send(DatagramPacket p)
从此套接字发送数据报包。
****DatagramPacket
构造方法:
DatagramPacket(byte[] buf, int length)
构造 DatagramPacket,用来接收长度为 length 的数据包。
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。
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。
byte[] getData()
返回数据缓冲区。
int getLength()
返回将要发送或接收到的数据的长度。
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。
代码示例:
****发送端:
class UDPSend { public static void main(String[] args) throws Exception { DatagramSocket ds = new DatagramSocket(); byte[] buf = "这是UDP发送端".getBytes(); DatagramPacket dp = new DatagramPacket( buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.253"),10000); ds.send(dp); ds.close(); } }
****接收端
class UDPRece { public static void main(String[] args) throws Exception { DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000); byte[] buf = new byte[1024]; DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length); ds.receive(dp);//将发送端发送的数据包接收到接收端的数据包中 String ip = dp.getAddress().getHosyAddress();//获取发送端的ip String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());//获取数据 int port = dp.getPort();//获取发送端的端口号 sop(ip+":"+data+":"+port); ds.close(); } }
需求1:UDP键盘录入数据,并发送给接收端
发送端:
class UDPSend { public static void main(String[] args) throws Exception { DatagramSocket ds = new DatagramSocket(); BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); String line = null; while((line = bufr.readLine())!=null) { if("886".equals(line)) break; byte[] buf = line.getBytes(); DatagramPacket dp = new DatagramPacket( buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.253"),10000); ds.send(dp); } ds.close(); } }
接收端:
class UDPRece { public static void main(String[] args) throws Exception { DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000); while(true) { byte[] buf = new byte[1024]; DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length); ds.receive(dp);//将发送端发送的数据包接收到接收端的数据包中 String ip = dp.getAddress().getHosyAddress();//获取发送端的ip String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());//获取数据 int port = dp.getPort();//获取发送端的端口号 sop(ip+":"+data+":"+port); ds.close(); } } }
需求2:编写简单的聊天工具
思路:
使用多线程技术
发送端:
class UDPSend implements Runnable { private DatagramSocket ds; public UDPSend(){} public UDPSend(DatagramSocket ds) { this.ds=ds; } public void run() { try { BufferedReader bufr = new BufferedReader( new InputStreamReader(System.in)); String line = null; while((line = bufr.readLine())!=null) { if("886".equals(line)) break; byte[] buff = line.getBytes(); DatagramPacket dp = new DatagramPacket( buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.253"),10000); ds.send(dp); } } catch(Exception e) { throw new RuntimeException("发送失败"); } } }
接收端:
class UDPRece implements Runnable { private DatagramSocket ds; public UDPSend(){} public UDPSend(DatagramSocket ds) { this.ds=ds; } public void run() { try { while(true) { byte[] buf = new byte[1024]; DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length); ds.receive(dp);//将发送端发送的数据包接收到接收端的数据包中 String ip = dp.getAddress().getHosyAddress();//获取发送端的ip String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());//获取数据 int port = dp.getPort();//获取发送端的端口号 sop(ip+":"+data+":"+port); } } catch(Exception e) { throw new RuntimeException("接收失败"); } } }
测试类:
class UDPTest { public static void main(String[] args) { DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket(); DatagramSocket receSocket = new DatagramSocket(10000); new Thread(new UDPSend(sendSocket)).start(); new Thread(new UDPRece(receSocket)).start(); } }
(2)TCP传输
Socket和ServerSocket
建立客户端和服务器端
建立连接后,通过Socket中的IO流进行数据的传输
关闭socket
同样,客户端与服务器端是两个独立的应用程序。
****Socket
**构造方法:
Socket()
通过系统默认类型的 SocketImpl 创建未连接套接字
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。
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。
**方法摘要:
void close()
关闭此套接字。
InetAddress getInetAddress()
返回套接字连接的地址。
InputStream getInputStream()
返回此套接字的输入流。
OutputStream getOutputStream()
返回此套接字的输出流。
int getPort()
返回此套接字连接到的远程端口。
void shutdownInput()
此套接字的输入流置于“流的末尾”。
void shutdownOutput()
禁用此套接字的输出流。
String toString()
将此套接字转换为 String。
****ServerSocket
**构造方法:
ServerSocket()
创建非绑定服务器套接字。
ServerSocket(int port)
创建绑定到特定端口的服务器套接字。
方法摘要:
Socket accept()
侦听并接受到此套接字的连接。
void close()
关闭此套接字。
InetAddress getInetAddress()
返回此服务器套接字的本地地址。
****TCP传输流程:
**客户端:
建立Socket服务,并制定要连接的主机和端口;
获取Socket流中的输出流OutputStream,将数据写入流中,通过网络发送给服务端;
获取Socket流中的输出流InputStream,获取服务端的反馈信息;
关闭资源。
**服务端:
建立ServerSocket服务,并监听一个端口;
通过ServerSocket服务的accept方法,获取Socket服务对象;
使用客户端对象的读取流获取客户端发送过来的数据;
通过客户端对象的写入流反馈信息给客户端;
关闭资源;
****代码示例:
客户端:
class TCPClient { public static void main(String[] args) { Socket s = new Socket("192.168.1.253",10000); OutputStream os = s.getOutputStream(); out.write("这是TCP发送的数据".getBytes()); s.close(); } }
服务端:
class TCPServer { public static void main(String[] args) { ServerSocket ss = new ServerSocket(10000); Socket s = ss.accept(); String ip = s.getInetAddress().getHostAddress(); sop(ip); InputStream is = s.getInputStream(); byte[] buf = new byte[1024]; int len = is.read(buf); sop(new String(buf,0,len)); s.close(); ss.close(); } }
TCP需求1:客户端给服务端发送数据,服务端接收到后反馈信息给客户端
客户端:
class TCPClient { public static void main(String[] args) { Socket s = new Socket("192.168.1.253",10000); OutputStream os = s.getOutputStream(); out.write("这是TCP发送的数据".getBytes()); InputStream is = s.getInputStream(); byte[] buf = new byte[1024]; int len = is.read(buf); sop(new String(buf,0,len)); s.close(); } }
服务端:
class TCPServer { public static void main(String[] args) { ServerSocket ss = new ServerSocket(10000); Socket s = ss.accept(); String ip = s.getInetAddress().getHostAddress(); sop(ip); InputStream is = s.getInputStream(); byte[] buf = new byte[1024]; int len = is.read(buf); sop(new String(buf,0,len)); OutputStream os = s.getOutputStream(); out.write("这是TCP发送的数据".getBytes()); s.close(); ss.close(); } }
TCP需求2:建立一个文本转换服务端,客户给服务端发送文本,服务端将数据转换成大写后返回给客户端
当客户端输入over时,转换结束
客户端:
class TCPClient { public static void main(String[] args) { Socket s = new Socket("192.168.1.253",10000); BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); BufferedWriter bufOut = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter( s.getOutputStream())); BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader( s.getInputStream())); String line = null; while((line = bufr.readLine())!=null) { if("over".equals(line)) break; bufOut.write(line); bufOut.newLine(); bufOut.flush(); String retVal = bufIn.readLine(); sop("server:"+retVal); } bufr.close(); s.close(); } }
服务端:
class TCPServer { public static void main(String[] args) { ServerSocket ss = new ServerSocket(10000); Socket s = ss.accept(); String ip = s.getInetAddress().getHostAddress(); sop(ip); BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader( s.getInputStream())); BufferedWriter bufOut = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter( s.getOutputStream())); while((line = bufIn.readLine())!=null) { bufOut.write(line.toUpperCase()); bufOut.newLine(); bufOut.flush(); } s.close(); ss.close(); } }
**需求3:拷贝文件
客户端:
class TCPClient { public static void main(String[] args) { Socket s = new Socket("192.168.1.253",10000); BufferedReader bufr = new BufferedReader(new FileReader("g:\\demo.txt")); PrintWriter pw = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true); String line = null; while((line = bufr.readLine())!=null) { pw.println(); } s.shutDownOutput(); BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader( s.getInputStream())); String retVal = bufIn.readLine(); sop(retVal); bufr.close(); s.close(); } }
服务端:
class TCPServer { public static void main(String[] args) { ServerSocket ss = new ServerSocket(10000); Socket s = ss.accept(); String ip = s.getInetAddress().getHostAddress(); sop(ip); BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader( s.getInputStream())); PrintWriter out = new PrintWriter(new FileWriter"copy.txt",true); String line =null; while((line = bufIn.readLine())!=null) { out.write(line); } PrintWriter pw = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true); pw.println("上传成功"); out.close(); s.close(); ss.close(); } }
需求4:上传图片
客户端:
class TCPClient { public static void main(String[] args) { Socket s = new Socket("192.168.1.253",10000); FileInputStream fis = new FileInputStream("g:\\1.bmp"); OutputStream out = s.getOutputStream(); byte[] buf = new byte[1024]; int len = 0; while((len = bufr.read())!=-1) { out.write(buf,0,len); } s.shutDownOutput(); InputStream in = s.getInputStream(); byte[] bufIn = new byte[1024]; int lenIn = in.read(bufIn); sop(new String(bufIn,0,lenIn); fis.close(); s.close(); } } 服务端: class TCPServer { public static void main(String[] args) { ServerSocket ss = new ServerSocket(10000); Socket s = ss.accept(); String ip = s.getInetAddress().getHostAddress(); sop(ip); FileOutputStream fos = new FileOutputStream("g:\\copy.bmp"); InputStream in = s.getInputStream(); byte[] bufIn = new byte[1024]; int lenIn = 0; while((lenIn=bufIn.read())!=-1) { fos.write(bufIn,0,lenIn) } OutputStream outIn = s.getOutputStream(); outIn.write("上传成功".getBytes()); fos.close(); s.close(); ss.close(); } }
需求5:客户端并发登陆
客户端通过键盘录入用户名,服务端对这个用户名进行校验
如果用户存在,在服务端现实xxx已登录,并在客户端现实欢迎xxx
如果用户不存在,在服务端现实xxx正在尝试登陆,并在客户端现实xxx用户不存在
最多登陆三次。
校验端: class User implements Runnable ( private Socket s; public User(){} public User(Socket s) { this.s=s; } public void run() { try { BufferedReader bufrIn = new BufferedReader( new InputStream(s.getInputStream())) String name = bufrIn.readLine(); if(name==null) { sop("用户名为空"); break; } BufferedReader bufr = new BufferedReader( new FileReader("user.txt")); PrintWriter pw = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true); String line = null; boolean flag = false; while((line = bufr.reanLine())!=null) { if(line.equals(name)) { flag = true; break; } if(flag) { sop(name+"已登陆"); pw.println("欢迎"+name); break; } else { sop(name+"正尝试登陆"); pw.println(name+"用户不存在"); } } s.close(); } catch(Exception e) { throw new RuntimeException("用户校验失败"); } } ) 客户端: class LoginClient { public static void main(String[] args) { Socket s = new Socket("192.168.1.253",10000); BufferedReader bufr = new BufferedReader( new InputStreamReader(System.in))); PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true); BufferedReader bufIn = new BufferedReader( new InputStreamReader(s.getInputStream())); for(int i=0;i<3;i++) { String line = bufr.readLine(); if(line == null) { sop("用户名不能为空!"); break; } out.write(line); String retVal = bufIn.readLine(); sop(retVal); } bufr.close(); s.close(); } } 服务端: class LoginServer { public static void main(String[] args) { ServerSocket ss = new ServerSocket(10000); while(true) { Socket s = ss.accept(); new Thread(new User()).start(); } } }
牛客网—程序员必备求职神器
长按二维码,把IT笔试面试题库装进口袋
牛客网内推微策略通道开启啦,快快告诉你身边16届的朋友们吧!看这里看这里看这里!牛客网独家!点击下方阅读原文投递简历内推哦,免笔试资格!(建议电脑端投递简历哦)