网络编程01

一、网络编程

网络参考模型

         
          OSI（Open System Interconnection 开放系统互连）参考模型

          TCP/IP 参考模型



网络通讯要素


         1. IP地址：InetAddress

                      网络中设备的标识。

                      不易记忆，可用主机名。

                      本地回环地址：127.0.0.1 主机名：localhost。
         2. 端口号

                      用于标识进程（应用程序）的逻辑地址，不同进程的标识。

                      有效端口：0~65535，其中0~1024系统使用或保留端口。

         3. 传输协议

                      通讯的规则

                      常见协议：UDP、TCP

                      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。

                              应用案例：QQ、FeiQ聊天、在线视频用的都是UDP传输协议。

                      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。

                              应用案例：FTP，File Transfer Protocol（文件传输协议） 。

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;

public class IPDemo{

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

//获取本地主机IP地址对象

InetAddress ip = InetAddress.getLocalHost();

//ip = InetAddress.getByName("PC-20140621KFIX");

//ip = InetAddress.getByName("192.168.1.100");

System.out.println(ip.getHostAddress());

System.out.println(ip.getHostName());

System.out.println("----------------");

//获取其他主机的IP地址对象。

ip = InetAddress.getByName("www.baidu.com");

System.out.println(ip.getHostAddress());

System.out.println(ip.getHostName());

}

}

域名解析






           在浏览器中输入新浪的域名，DNS解析域名成IP，然后计算机再通过获取到的IP访问新浪服务器。域名解析，最先走是本地的hosts（C:\WINDOWS\system32\drivers\etc\hosts）文件，解析失败了，才去访问DNS服务器解析、获取IP地址。

UDP协议-发送端&接收端


           Socket

                       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。

          
          UDP传输

                     DatagramSocket（用来发送和接收数据报包的套接字）与DatagramPacket（数据报包）。

                     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。

示例：UDP发送端

import java.net.DatagramSocket;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.InetAddress;

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

System.out.println("发送端启动......");
/*
* 创建UDP传输的发送端。
* 思路：
* 1. 建立udp的socket服务。
* 2. 将要发送的数据封装到数据包中。
* 3. 通过udp的socket服务将数据包发送出去。
* 4. 关闭socket服务。
*/

//1. udpsocket服务。使用DatagramSocket对象。
//如果发送端端口未指定，就会随机分配未被使用的端口。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);

//2. 将要发送的数据封装到数据包中。
String str = "udp传输演示，哥们来了！";

//使用DatagramPacket将数据封装到该对象包中。
byte[] buf = str.getBytes();

DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.100"),10000);

//3. 通过udp的socket服务将数据包发送出去，使用send方法。
ds.send(dp);

//4. 关闭资源
ds.close();
}
}

示例：UDP接收端

import java.net.DatagramSocket;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.InetAddress;

public class Rece implements Runnable
{
private DatagramSocket ds;

public Rece(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);

String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
int port = dp.getPort();
String text = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());

System.out.println(ip + ":" + port + ":" + text);

if(text.equals("886")){
System.out.println(ip + "...退出聊天室");
}
}

}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}

启动发送端、接收端线程程序

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramSocket;

public class ChatDemo
{
<span style="white-space:pre">	</span>public static void main(String[] args) throws IOException {

<span style="white-space:pre">		</span>DatagramSocket send = new DatagramSocket();

<span style="white-space:pre">		</span>DatagramSocket rece = new DatagramSocket(10001);

<span style="white-space:pre">		</span>Send s = new Send(send);
<span style="white-space:pre">		</span>Rece r = new Rece(rece);

<span style="white-space:pre">		</span>new Thread(s).start();
<span style="white-space:pre">		</span>new Thread(r).start();

<span style="white-space:pre">	</span>}
}

TCP协议-客户端&服务端





        客户端（Client）首先与服务端（Server）建立连接，形成通道（其实就是IO流），然后，数据就可以在通道之间进行传输，并且单个Server端可以同时与多个Client端建立连接。
        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。

TCP客户端

         
          客户端需要明确服务器的ip地址以及端口，这样才可以去试着建立连接，如果连接失败，会出现异常。

          连接成功，说明客户端与服务端建立了通道，那么通过IO流就可以进行数据的传输，而Socket对象已经提供了输入流和输出流           对象，通过getInputStream(),getOutputStream()获取即可。与服务端通讯结束后，关闭Socket。

TCP服务端

        
          服务端需要明确它要处理的数据是从哪个端口进入的。

          当有客户端访问时，要明确是哪个客户端，可通过accept()获取已连接的客户端对象，并通过该对象与客户端通过IO流进行数             据传输。当该客户端访问结束，关闭该客户端。

示例：TCP客户端

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

public class ClientDemo
{
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException,IOException {

//客户端发数据到服务端
/*
* TCP传输，客户端建立的过程。
* 1. 创建TCP客户端Socket服务，使用的是Socket对象。
* 建议该对象一创建就明确目的地，要连接的主机。
* 2. 如果连接建立成功，说明数据传输通道已建立。
* 该通道就是socket流，是底层建立好的。既然是流，说明这里既有输入，又有输出。
* 想要输入或者输出流对象，可以找Socket来获取。
* 可以通过getOutputStream()，和getInputStream()来获取两个字节流。
* 3. 使用输出流，将数据写出。
* 4. 关闭资源。
*/

//创建客户端socket服务。
Socket socket = new Socket("192.168.1.100",10002);

//获取socket流中的输出流
OutputStream out = socket.getOutputStream();

//使用输出流将指定的数据写出去。
out.write("tcp演示：哥们又来了！".getBytes());

//断开链接，关闭资源，socket获取的输出流也被关闭，没有必要再写代码关闭。
socket.close();
}
}

示例：TCP服务端

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

public class ServerDemo{

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

// 服务端接收客户端发送过来的数据，并打印到控制台上。
/*
*  建立 tcp 服务端的思路：
* 1.  创建服务端 socket 服务，通过 ServerSocket 对象。
* 2.  服务端必须对外提供一个端口，否则客户端无法连接。
* 3.  获取连接过来的客户端对象。
* 4.  通过客户端对象获取 socket 流读取客户端发来的数据，
* 并打印在控制台上。
* 5.  关闭资源，关客户端，关服务端。
*/

//1.  创建服务端对象
ServerSocket ss = new ServerSocket(10002);

//2.  获取连接过来的客户端对象。
Socket s = ss.accept();// 阻塞式
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();

//3.  通过 socket 对象获取输入流，要读取客户端发来的数据。
InputStream in = s.getInputStream();

byte[] buf = new byte[1024];

int len = in.read(buf);
String text = new String(buf,0,len);
System.out.println(ip + ":" + text);

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

需求：建立一个文本转换服务器。客户端给服务端发送文本，服务单会将文本转成大写在返回给客户端。而且客户度可以不断的进行文本转换。当客户端输入over时，转换结束。

/*
分析：
客户端：
既然是操作设备上的数据，那么就可以使用io技术，并按照io的操作规律来思考。
源：键盘录入。
目的：网络设备，网络输出流。
而且操作的是文本数据。可以选择字符流。
步骤
1，建立服务。
2，获取键盘录入。
3，将数据发给服务端。
4，后去服务端返回的大写数据。
5，结束，关资源。
都是文本数据，可以使用字符流进行操作，同时提高效率，加入缓冲。
*/
import java.io.*;
import java.net.*;
class  TransClient{
public static void main(String[] args) throws Exception{
Socket s = new Socket("192.168.1.254",10005);
//定义读取键盘数据的流对象。
BufferedReader bufr =
new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
//定义目的，将数据写入到socket输出流。发给服务端。
//BufferedWriter bufOut =
//new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);
//定义一个socket读取流，读取服务端返回的大写信息。
BufferedReader bufIn =
new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
String line = null;
while((line=bufr.readLine())!=null){
if("over".equals(line))
break;
out.println(line);
//          bufOut.write(line);
//          bufOut.newLine();
//          bufOut.flush();
String str =bufIn.readLine();
System.out.println("server:"+str);
}
bufr.close();
s.close();
}
}
/*
服务端：
源：socket读取流。
目的：socket输出流。
都是文本，装饰。
*/

class  TransServer{
public static void main(String[] args) throws Exception{
ServerSocket ss = new ServerSocket(10005);
Socket s = ss.accept();
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
System.out.println(ip+"....connected");
//读取socket读取流中的数据。
BufferedReader bufIn =
new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
//目的。socket输出流。将大写数据写入到socket输出流，并发送给客户端。
//BufferedWriter bufOut =
//new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);
String line = null;
while((line=bufIn.readLine())!=null){
System.out.println(line);
out.println(line.toUpperCase());
//          bufOut.write(line.toUpperCase());
//          bufOut.newLine();
//          bufOut.flush();
}
s.close();
ss.close();
}
}

/*
编写一个聊天程序。
有收数据的部分，和发数据的部分。
这两部分需要同时执行。
那就需要用到多线程技术。
一个线程控制收，一个线程控制发。
因为收和发动作是不一致的，所以要定义两个run方法。
而且这两个方法要封装到不同的类中。
*/
import java.io.*;
import java.net.*;
class Send implements Runnable{
private DatagramSocket ds;
public Send(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){
byte[] buf = line.getBytes();
DatagramPacket dp =
new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.255"),10002);
ds.send(dp);
if("886".equals(line))
break;
}
}catch (Exception e){
throw new RuntimeException("发送端失败");
}
}
}
class Rece implements Runnable{
private DatagramSocket ds;
public Rece(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);
String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
if("886".equals(data)){
System.out.println(ip+"....离开聊天室");
break;
}
System.out.println(ip+":"+data);
}
}catch (Exception e){
throw new RuntimeException("接收端失败");
}
}
}
class  ChatDemo{
public static void main(String[] args) throws Exception{
DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket();
DatagramSocket receSocket = new DatagramSocket(10002);
new Thread(new Send(sendSocket)).start();
new Thread(new Rece(receSocket)).start();
}
}