網絡編程學習筆記

網絡編程

1.1、概述

1、計算機網絡

    計算機網絡是指將==地理位置不同==的具有獨立功能的多台計算機及其外部設備，通過通信線路連接起來，在網絡操作系統，網絡管理軟件及網絡通信協議的管理和協調下，實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。

2、網絡編程的目的：無線電台...傳播交流信息，數據交換，通信

3、想要達到這個效果需要什么？

1. 如何准確的定位網絡上的一台主機
2. 找到這個主機，如何傳輸數據
3. javaweb：網頁編程 B/S
4. 網絡編程：TCP/IP C/S

1.2、網絡通信的要素

如何實現網絡的通信？

通信雙方地址

• IP 192.168.0.0:8080

• 端口號

  規則：網絡通信的協議

  TCP/IP參考模型：

  

小結：

1. 網絡編程中的兩個主要的問題
   • 如何准確的定位到網絡上的一台或者多台主機
   • 找到主機之后如何進行通信
2. 網絡編程中的要素
   • IP和端口號 IP
   • 網絡通信協議 UDP TCP

1.3、IP

• ip地址：InetAddress
• 唯一定位一台網絡上的計算機
• 127.0.0.1：本機locallhost
• ip地址的分類
  • ipv4/ipv6
    • IPV4 127.0.0.1 4個字節組成。0-255
    • IPV6 fe80::cd8c:14a:6388:7c1c%12，128位，8個無符號整數！
  • 公網（互聯網）-- 私網（局域網）
    • ABCD類地址
    • 192.168.xx.xx，專門給組織內部使用的
• 域名：記憶IP問題！
  • IP：www.vip.com

1.4、端口

端口表示計算機上的一個程序的進程

• 不同的進程有不同的端口號！用來區分軟件！
• 被規定0--65535
• TCP，UDP：65535*2。TCP：80，UDP：80？Y
• 單個協議下，端口號不能沖突
• 端口分類
  • 公有端口0--1023
    • HTTP：80
    • HTTPS：443
    • FTP：21
    • Telent：23
  • 程序注冊端口：1024~49151，分配用戶或程序
    • Tomcat：8080
    • MySQL：3306
    • Oracle：1521
  • 動態、私有：19152~65535

netstat -ano#查看所用的端口
netstat -ano|findstr "5900"  #管道符的作用，用來做分割，先把后邊的執行完后代入前邊進行執行。。。。查看指定的端口
tasklist|findstr "指定端口的進程"
ctr+shift+esc  打開任務管理器 

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、通信協議

協議：約定，就好比人與人之間的普通話

網路通信協議：速率，傳輸碼率，代碼結構，傳輸控制......

問題：復雜

解決方式：大事化小：分層！

TCP/IP協議簇：實際上是一組協議

• TCP：用戶傳輸協議
• UDP：用戶數據報協議

出名的協議

• TCP協議
• IP協議：網絡互連協議

TCP UDP對比

TCP： 打電話

• 需要連接，穩定

• 三次握手、四次揮手

  最少需要三次，保證穩定連接！
  A：你瞅啥？
  B：瞅你咋地？
  A：干一場！
  
  
  
  A：我要走了！
  B：真的要走了嗎？
  B：真的真的要走了嗎？
  A：我真的要走了！
  

• 客戶端、服務端

• 傳輸完成、釋放連接、效率低

UDP：發短信

• 不連接，不穩定
• 客戶端、服務端，沒有明確的界限
• 不算有沒有准備好，都可以發給你
• 類似於導彈，不需要詢問對方
• DDOS：洪水攻擊（飽和攻擊）

1.6、TCP

客戶端

1、連接服務器，通過Socket

2、發送消息

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、要知道服務器的地址
            InetAddress serverIP = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            //2、端口號
            int port =9999;
            //3、創建一個socket連接
            socket = new Socket(serverIP,port);
            //3、發送消息
            os = socket.getOutputStream();
            os.write("你好，網絡編程".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();
                }
            }
        }
    }
}

服務端

1、建立服務的窗口，通過ServerSocket

2、等待用戶的連接，通過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、我有一個地址
        try {
            serverSocket = new ServerSocket(9999);
            //2、等待客戶端連接過來
            socket = serverSocket.accept();
            //讀取客戶端的消息
            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 {
            //關閉資源
            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();
                }
            }

        }
    }

}

文件上傳

服務器端

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、創建服務
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9000);
        //2、監聽客戶端的連接
        Socket socket = serverSocket.accept();
        //3、獲取輸入流
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //4、文件輸出
        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);

        }
        //通知客戶端我接受完畢了
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write("我已經接收完畢了，你可以退出了！".getBytes());


        //關閉資源
        os.close();
        fos.close();
        is.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();



    }
}

客戶端

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、創建一個輸出流
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //3、讀取一個文件
        FileInputStream files = new FileInputStream(new File("TcpClientDemo01.java"));
        //4、寫出文件
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = files.read())!=1){
            os.write(buffer,0,len);

        }
        //通知服務器。我已經結束了
        socket.shutdownOutput();//我已經傳輸完了

        //確定服務器接收完畢  才能夠斷開連接
        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、關閉
        baos.close();
        inputStream.close();
        files.close();
        os.close();
        socket.close();

    }
}

1.7、UDP

1、聊天實現

發送方：

public class UdpSenderDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);
        //准備數據，控制台讀取
        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){
            //准備接受包裹
            byte[] container = new byte[1024];
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(container,0,container.length);
            socket.receive(packet);//接收包裹
            //斷開連接
            byte[] data = packet.getData();
            String receiveData = new String(data, 0, data.length);
            System.out.println(receiveData);
            if (receiveData.equals("bye")){
                break;
            }

        }
        socket.close();

    }

}

2、在線咨詢：兩個人都可以是發送方，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 {
                    //准備接受包裹
                    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();
                    }
                    //斷開連接
                    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、簡單案例的實現：師生對話交流

Student：

public class TalkStudent {
    public static void main(String[] args) {
        //開啟兩個線程
        new Thread(new TalkSend(777,"localhost",9999)).start();
        new Thread(new TalkReceive(8888,"老師")).start();

    }
}

Teacher：

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

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

1.8、URL下載網絡資源

URL的組成：協議：//IP地址：端口號/項目名/資源名

URLDown.java

public class URLDown {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1、下載地址
        URL url = new URL("http://m701.music.126.net/20210324121008/fa40047aca19fe4a2639d56aa8b652b2/jdymusic/obj/wo3DlMOGwrbDjj7DisKw/5546003493/cfbc/699a/fadc/6b094e5431dfc70cb57527f51db8dd4c.mp3");
        //2、連接到這個服務器
        HttpURLConnection urlConnection = (HttpURLConnection)url.openConnection();
        InputStream inputStream = urlConnection.getInputStream();
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("錯位時空.mp3");
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while ((len=inputStream.read(buffer))!=-1){
            fos.write(buffer,0, len);//寫出這個數據
        }
        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());//協議
        System.out.println(url.getHost());//主機IP
        System.out.println(url.getPort());//端口
        System.out.println(url.getPath());//全路徑
        System.out.println(url.getFile());//文件
        System.out.println(url.getQuery());//參數
    }
}