网络编程自学笔记

网络编程

1.1、概述

1、计算机网络

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。

2、网络编程的目的：无线电台...传播交流信息，数据交换，通信

3、想要达到这个效果需要什么？

如何准确的定位网络上的一台主机
找到这个主机，如何传输数据
javaweb：网页编程 B/S
网络编程：TCP/IP C/S

1.2、网络通信的要素

如何实现网络的通信？

通信双方地址

IP 192.168.0.0:8080
端口号

规则：网络通信的协议

TCP/IP参考模型：

![](D:\0.0 study\红芯书院\6、网络编程\picture\TCPIP参考模型.png)

小结：

网络编程中的两个主要的问题
- 如何准确的定位到网络上的一台或者多台主机
- 找到主机之后如何进行通信
网络编程中的要素
- IP和端口号 IP
- 网络通信协议 UDP TCP

1.3、IP

ip地址：InetAddress
唯一定位一台网络上的计算机
127.0.0.1：本机locallhost
ip地址的分类
- ipv4/ipv6
  - IPV4 127.0.0.1 4个字节组成。0-255
  - IPV6 fe80::cd8c:14a:6388:7c1c%12，128位，8个无符号整数！
- 公网（互联网）-- 私网（局域网）
  - ABCD类地址
  - 192.168.xx.xx，专门给组织内部使用的
域名：记忆IP问题！
- IP：www.vip.com

1.4、端口

端口表示计算机上的一个程序的进程

不同的进程有不同的端口号！用来区分软件！
被规定0--65535
TCP，UDP：65535*2。TCP：80，UDP：80？Y
单个协议下，端口号不能冲突
端口分类
- 公有端口0--1023
  - HTTP：80
  - HTTPS：443
  - FTP：21
  - Telent：23
- 程序注册端口：1024~49151，分配用户或程序
  - Tomcat：8080
  - MySQL：3306
  - Oracle：1521
- 动态、私有：19152~65535

netstat -ano#查看所用的端口
netstat -ano|findstr "5900"  #管道符的作用，用来做分割，先把后边的执行完后代入前边进行执行。。。。查看指定的端口
tasklist|findstr "指定端口的进程"
ctr+shift+esc  打开任务管理器

package com.lessonweb.net;

import java.net.InetSocketAddress;

public class TsetInetSocketAdress {
    public static void main(String[] args) {
        InetSocketAddress socketAddress = new InetSocketAddress("127.0.0.1",8080);
        InetSocketAddress socketAddress2 = new InetSocketAddress("localhost",8080);
        System.out.println(socketAddress);
        System.out.println(socketAddress2);

        System.out.println(socketAddress.getAddress());
        System.out.println(socketAddress.getHostName());//地址
        System.out.println(socketAddress.getPort());//端口
    }
}

1.5、通信协议

协议：约定，就好比人与人之间的普通话

网路通信协议：速率，传输码率，代码结构，传输控制......

问题：复杂

解决方式：大事化小：分层！

TCP/IP协议簇：实际上是一组协议

TCP：用户传输协议
UDP：用户数据报协议

出名的协议

TCP协议
IP协议：网络互连协议

TCP UDP对比

TCP：打电话

需要连接，稳定

三次握手、四次挥手

最少需要三次，保证稳定连接！
A：你瞅啥？
B：瞅你咋地？
A：干一场！



A：我要走了！
B：真的要走了吗？
B：真的真的要走了吗？
A：我真的要走了！

客户端、服务端
传输完成、释放连接、效率低

UDP：发短信

不连接，不稳定
客户端、服务端，没有明确的界限
不算有没有准备好，都可以发给你
类似于导弹，不需要询问对方
DDOS：洪水攻击（饱和攻击）

1.6、TCP

客户端

1、连接服务器，通过Socket

2、发送消息

package com.lessonweb.tcp;

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

public class TcpClientDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
Socket socket= null;
OutputStream os = null;
        try {
            //1、要知道服务器的地址
            InetAddress serverIP = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            //2、端口号
            int port =9999;
            //3、创建一个socket连接
            socket = new Socket(serverIP,port);
            //3、发送消息
            os = socket.getOutputStream();
            os.write("你好，网络编程".getBytes());

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

服务端

1、建立服务的窗口，通过ServerSocket

2、等待用户的连接，通过accept

3、接收用的消息

package com.lessonweb.tcp;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class TcpServerDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        ServerSocket serverSocket = null;
        Socket socket = null;
        InputStream is = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;

        //1、我有一个地址
        try {
            serverSocket = new ServerSocket(9999);
            //2、等待客户端连接过来
            socket = serverSocket.accept();
            //读取客户端的消息
            is = socket.getInputStream();

            //管道流
            baos = new ByteArrayOutputStream();
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int length;
            while ((length = is.read(buffer)) != -1) {
                baos.write(buffer, 0, length);

            }
            System.out.println(baos.toString());


        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭资源
            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();
                }
            }

        }
    }

}

文件上传

服务器端

package com.lessonweb.tcp;

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

public class TcpServerDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1、创建服务
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9000);
        //2、监听客户端的连接
        Socket socket = serverSocket.accept();
        //3、获取输入流
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //4、文件输出
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("receive"));
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len = is.read(buffer))!=-1){
            fos.write(buffer,0,len);

        }
        //通知客户端我接受完毕了
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write("我已经接收完毕了，你可以退出了！".getBytes());


        //关闭资源
        os.close();
        fos.close();
        is.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();



    }
}

客户端

package com.lessonweb.tcp;

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

public class TcpClientDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 9000);
        //2、创建一个输出流
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //3、读取一个文件
        FileInputStream files = new FileInputStream(new File("TcpClientDemo01.java"));
        //4、写出文件
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = files.read())!=1){
            os.write(buffer,0,len);

        }
        //通知服务器。我已经结束了
        socket.shutdownOutput();//我已经传输完了

        //确定服务器接收完毕  才能够断开连接
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();

        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();

        byte[] buffer2 = new byte[1024];
        int len2;
        while ((len2=inputStream.read())!=-1){
            baos.write(buffer2,0,len2);
        }
        System.out.println(baos.toString());

        //5、关闭
        baos.close();
        inputStream.close();
        files.close();
        os.close();
        socket.close();

    }
}

1.7、UDP

1、聊天实现

发送方：

public class UdpSenderDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);
        //准备数据，控制台读取
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        while (true){
            String data = reader.readLine();
            byte[] datas = data.getBytes();
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(datas, 0, datas.length,new InetSocketAddress("localhost",6666));
            socket.send(packet);
            if (data.equals("bye")){
                break;
            }
        }
        socket.close();
    }
}

接收方：

public class UdpReceiveDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(6666);
        while (true){
            //准备接受包裹
            byte[] container = new byte[1024];
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(container,0,container.length);
            socket.receive(packet);//接收包裹
            //断开连接
            byte[] data = packet.getData();
            String receiveData = new String(data, 0, data.length);
            System.out.println(receiveData);
            if (receiveData.equals("bye")){
                break;
            }

        }
        socket.close();

    }

}

2、在线咨询：两个人都可以是发送方，也都可以是接收方！

Receive：

public class TalkReceive implements Runnable{
    DatagramSocket socket =null;
    private int port;
    private  String msgFrom;

    public TalkReceive(int port,String msgFrom) {
        this.port = port;
        this.socket = socket;
        this.msgFrom = msgFrom;
        try {
            socket = new DatagramSocket(port);
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }


    @Override
    public void run() {
            while (true){
                try {
                    //准备接受包裹
                    byte[] container = new byte[1024];
                    DatagramPacket packet = new DatagramPacket(container,0,container.length);
                    try {
                        socket.receive(packet);//接收包裹
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    //断开连接
                    byte[] data = packet.getData();
                    String receiveData = new String(data, 0, data.length);
                    System.out.println(msgFrom+"："+receiveData);
                    if (receiveData.equals("bye")){
                        break;
                    }
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        socket.close();
    }

}

Send：

public class TalkSend implements Runnable{
    DatagramSocket socket = null;
    BufferedReader reader = null;
    private int fromPort;
    private String toIP;
    private int toPort;
    public TalkSend(int fromPort,String toIP,int toPort ) {
        this.fromPort= fromPort;
        this.toIP = toIP;
        this.toPort = toPort;
        try{
            socket=new DatagramSocket(fromPort);
            reader=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }


    @Override
    public void run() {
        while (true){
            try {
                String data = reader.readLine();
                byte[] datas = data.getBytes();
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(datas, 0, datas.length, new InetSocketAddress(this.toIP, this.toPort));
                socket.send(packet);
                if (data.equals("bye")) {
                    break;
                }
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
        socket.close();
    }
}

3、简单案例的实现：师生对话交流

Student：

public class TalkStudent {
    public static void main(String[] args) {
        //开启两个线程
        new Thread(new TalkSend(777,"localhost",9999)).start();
        new Thread(new TalkReceive(8888,"老师")).start();

    }
}

Teacher：

public class TalkTeacher {
    public static void main(String[] args) {

        new Thread(new TalkSend(5555,"localhost",8888)).start();
        new Thread(new TalkReceive(9999,"学生")).start();
    }
}

1.8、URL下载网络资源

URL的组成：协议：//IP地址：端口号/项目名/资源名

URLDown.java

public class URLDown {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1、下载地址
        URL url = new URL("http://m701.music.126.net/20210324121008/fa40047aca19fe4a2639d56aa8b652b2/jdymusic/obj/wo3DlMOGwrbDjj7DisKw/5546003493/cfbc/699a/fadc/6b094e5431dfc70cb57527f51db8dd4c.mp3");
        //2、连接到这个服务器
        HttpURLConnection urlConnection = (HttpURLConnection)url.openConnection();
        InputStream inputStream = urlConnection.getInputStream();
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("错位时空.mp3");
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len=inputStream.read(buffer))!=-1){
            fos.write(buffer,0, len);//写出这个数据
        }
        fos.close();
        inputStream.close();
        urlConnection.disconnect();
    }
}

public class URLDemo {
    public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {
        URL url = new URL("http://localhost:8080/helloworld/index.jsp?username=kuang&passwoed=123");
        System.out.println(url.getProtocol());//协议
        System.out.println(url.getHost());//主机IP
        System.out.println(url.getPort());//端口
        System.out.println(url.getPath());//全路径
        System.out.println(url.getFile());//文件
        System.out.println(url.getQuery());//参数
    }
}