Java核心---网络编程

1.网络协议

IP协议：
用于将多个包交换网络连接起来，在原地址和目的传递数据包，还提供了对数据大小重新组装的功能。
TCP协议：
是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。数据传输之前先是三次握手搭建通道，然后才开始传输数据。
UDP协议：
不需要建立连接，每个数据包的大小的限制，因为不用提前建立连接所以速度快，效率高，不过不够安全。

具体7层	数据格式	功能与连接方式	典型设备
应用层 Application		网络服务与使用者应用程序间的一个接口
表示层 Presentation		数据表示、数据安全、数据压缩
会话层 Session		会话层连接到传输层的映射；会话连接的流量控制；数据传输；会话连接恢复与释放；会话连接管理、差错控制
传输层 Transport	数据组织成数据段Segment	用一个寻址机制来标识一个特定的应用程序（端口号）
网络层 Network	分割和重新组合数据包Packet	基于网络层地址（IP地址）进行不同网络系统间的路径选择	路由器
数据链路层 Data Link	将比特信息封装成数据帧Frame	在物理层上建立、撤销、标识逻辑链接和链路复用 以及差错校验等功能。通过使用接收系统的硬件地址或物理地址来寻址	网桥、交换机、网卡
物理层Physical	传输比特（bit）流	建立、维护和取消物理连接	光纤、同轴电缆、 双绞线、中继器和集线器

示例（获取自己的主机IP地址）：

import java.net.*;
class  GetIpDemo
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
InetAddress ip = InetAddress.getLocalHost();//获取本地主机IP地址对象

System.out.println(ip.getHostName()); //通过get方法获取主机名

System.out.println(ip.getHostAddress());//通过get方法获取主机地址
}
}

运行结果：

UDP协议：

Socket 就像是插座一样。是通信两端的交接处。数据就通过Socket进行传输。

示例（建立一个UDP的传送端）：

/*
思路：
1 创建socket端口
2 将要发送的数据封装到包中
3 用socket端口的发送方法发送数据包
4 关闭socket服务

*/
import java.net.*;
class  UDPSendDemo
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
System.out.println("UDP send ...");
//使用DatagramSocket对象创建端口
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(9999);
//要发送的数据
String str = "示例数据传输";
//封装数据
byte[] buf = str.getBytes();

DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("10.80.65.191"),10000);
//数据发送
ds.send(dp);
//端口关闭
ds.close();
}
}

示例（UDP接收端）：

import java.net.*;
class  UDPReceDemo
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
System.out.println("UDP Rece ...");

DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);//创建一个接受端口
while(true)//接受端打开后就循环接受数据不关闭
{
byte[] buf = new byte[1024]; //创建接受的缓冲区
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);
ds.receive(dp);

String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
int port = dp.getPort();//获取发送端的端口号
String str = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
System.out.println(ip+":"+port+":"+str);
}
}
}

运行结果：



因为UDP的高效性，所以像一般的聊天工具QQ之类的都用它。
示例（广播主机程序不点地向外播出信息）；

import java.net.*;
class  Weather extends Thread //创建类，该类为多线程执行程序
{
String weather = "节目预报：晚上7点有晚会，请注意收听";
int port = 10000; //定义端口
InetAddress id = null;
MulticastSocket socket = null;  //声明多点广播套接字
Weather()throws Exception{    //构造方法
id = InetAddress.getByName("224.255.10.0");
socket = new MulticastSocket(port);  //实现化多点广播套接字
socket.setTimeToLive(1);   //指定发送范围是本地网络
socket.joinGroup(id);
}
public void run(){  //run()方法
while(true)
{
DatagramPacket packet = null;
byte data[] = weather.getBytes();
packet = new DatagramPacket(data,data.length,id,port); //打包数据
System.out.println(new String(data)); //将广播信息输出
try
{
socket.send(packet); //发送数据
sleep(3000);  //线程休眠
}
catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();   //输出异常信息
}
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception
{
Weather w = new Weather(); //创建本类对象
w.start();          //启动线程
}
}

运行结果：



创建UDPmessage类，它集继承了JFrame成为窗体类并实现了ActionListener接口可以处理按钮的动作处理。
该类包含多个成员变量，它们分别是信息接收文本域、信息发送文本框、IP文本框、“发送”按钮和数据报套接字。

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.io.IOException;
import java.net.*;
import javax.swing.*;
public class UDPmessage extends JFrame implements ActionListener {
private JTextArea text;
private JTextField ipText;
private JTextField sendText;
private JButton button;
private DatagramSocket socket;
private JScrollBar vsBar;
public UDPmessage() {
setTitle("UDP聊天程序");
setBounds(100, 100, 400, 300);
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
setLayout(new BorderLayout());
text = new JTextArea();
text.setEditable(false);
JScrollPane textPanel = new JScrollPane(text);
vsBar = textPanel.getVerticalScrollBar();
add(textPanel, BorderLayout.CENTER);
JPanel panel = new JPanel();
BorderLayout panelLayout = new BorderLayout();
panelLayout.setHgap(5);
panel.setLayout(panelLayout);
ipText = new JTextField("10.80.65.191");
panel.add(ipText, BorderLayout.WEST);
sendText = new JTextField();
panel.add(sendText, BorderLayout.CENTER);
button = new JButton("发送");
panel.add(button, BorderLayout.EAST);
add(panel, BorderLayout.SOUTH);
setVisible(true);
server();
button.addActionListener(this);
}
private void server() {
try {
socket = new DatagramSocket(9527);
byte[] buf = new byte[1024];
final DatagramPacket dp1 = new DatagramPacket(buf, buf.length);
Runnable runnable = new Runnable() {
public void run() {
while (true) {
try {
Thread.sleep(100);
socket.receive(dp1);
int length = dp1.getLength();
String message = new String(dp1.getData(), 0,
length);
String ip = dp1.getAddress().getHostAddress();
if (!InetAddress.getLocalHost().getHostAddress()
.equals(ip))
text.append(ip + ":\n　　" + message + "\n");
vsBar.setValue(vsBar.getMaximum());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
};
new Thread(runnable).start();
} catch (SocketException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public void actionPerformed(ActionEvent ev) {
try {
String ip = ipText.getText();
InetAddress address = InetAddress.getByName(ip);
byte[] data = sendText.getText().getBytes();
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data, data.length, address,
9527);
String myip = InetAddress.getLocalHost().getHostAddress();
text.append(myip + ":\n　　" + sendText.getText() + "\n");
socket.send(dp);
sendText.setText(null);
} catch (UnknownHostException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String args[]) {
JFrame frame = new UDPmessage();
}
}

运行结果：

TCP协议：

客户端要和服务端建立连接，形成通道（IO流），然后数据在通道内传输。
用Socket和ServerSocket建立客户端和服务端
示例（客户端）：

/*
创建一个客户端思路：
1.创建客户端的Socket服务
2.获取Socket中的输出流
3.使用输出流将数据写出
*/
import java.net.*;
import java.io.*;
class  TCPClientDemo
{
public static void main(String[] args)throws Exception
{
//创建Socket端，指定地址和端口
Socket socket = new Socket("10.80.65.191",10000);
//用OutputStream流关联socket中的数据
OutputStream out = socket.getOutputStream();
//用write方法将数据写入流中
out.write("示例数据 示例数据 示例数据"getBytes());
//关闭端口
socket.close()
}
}

示例（服务端）：

import java.io.*;
import java.net.*;
class  TCPServerDemo
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
//创建一个服务端端口
ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);
//用accept方法就收客户端发过来的数据
Socket s = ss.accept();
//获取客户端的ip地址
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
//用流关联数据
InputStream in = s.getInputStream();
byte[] buf = new byte[1024];
int len = in.read(buf);
//打包数据
String text = new String(buf,0,len);
System.out.println(ip+":"+text);
//关闭端口
s.close();
ss.close();
}
}

TCP上传图片：
示例（客户端）：

import java.io.*;
import java.net.*;

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

//创建tcp的socket服务端。
ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);

//获取客户端。
Socket s = ss.accept();

String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
System.out.println(ip + "连接成功");

//读取客户端发来的数据。
InputStream in = s.getInputStream();

//将读取到的数据存储到一个文件中。
File dir = new File("d:\\pic");
if(!dir.exists()){
dir.mkdirs();
}
File file = new File(dir,ip + ".bmp");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);

byte[] buf = new byte[1024];

int len = 0;

while((len = in.read(buf)) != -1){
fos.write(buf,0,len);
}

//获取socket输出流，将上传成功字样发给客户端。
OutputStream out = s.getOutputStream();

out.write("上传成功".getBytes());

fos.close();
s.close();
ss.close();
}
}

TCP服务端：

import java.net.*;
import java.io.*;
public class UploadPicClient
{
public static void main(String[] args) throws Exception{

//1. 创建客户端socket。
Socket s = new Socket("10.80.65.191",10000);

//2. 读取客户端要上传的图片文件。
FileInputStream fis = new FileInputStream("d:\\1.bmp");

//3. 获取socket输出流，将读到图片数据发送给服务端。
OutputStream out = s.getOutputStream();

byte[] buf = new byte[1024];

int len = 0;

while((len = fis.read(buf)) != -1){
out.write(buf,0,len);
}

//让服务端停止读取。
s.shutdownOutput();

//读取服务端发回的内容。
InputStream in = s.getInputStream();
byte[] bufIn = new byte[1024];

int lenIn = in.read(buf);
String text = new String(buf,0,lenIn);
System.out.println(text);

fis.close();
s.close();
}
}