java入门-网络编程-017

02_软件结构

c/s,b/s

03_网络通信协议

04_网络通信协议分类

java.net 包中提供了两种常见的网络协议的支持：
TCP：传输控制协议 (Transmission Control Protocol)。TCP协议是面向连接的通信协议，即传输数据之前，
在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。
三次握手：TCP协议中，在发送数据的准备阶段，客户端与服务器之间的三次交互，以保证连接的可
靠。
第一次握手，客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器确认。
第二次握手，服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求。
第三次握手，客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接。

UDP：用户数据报协议(User Datagram Protocol)。UDP协议是一个面向无连接的协议。传输数据时，不需
要建立连接，不管对方端服务是否启动，直接将数据、数据源和目的地都封装在数据包中，直接发送。每个
数据包的大小限制在64k以内。它是不可靠协议，因为无连接，所以传输速度快，但是容易丢失数据。日常应
用中,例如视频会议、QQ聊天等。

05_IP地址

协议
协议：计算机网络通信必须遵守的规则，已经介绍过了，不再赘述。
IP地址
IP地址：指互联网协议地址（Internet Protocol Address），俗称IP。IP地址用来给一个网络中的计算机设
备做唯一的编号。假如我们把“个人电脑”比作“一台电话”的话，那么“IP地址”就相当于“电话号码”。
IP地址分类
IPv4：是一个32位的二进制数，通常被分为4个字节，表示成 a.b.c.d 的形式，例如 192.168.65.100 。其
中a、b、c、d都是0~255之间的十进制整数，那么最多可以表示42亿个。
IPv6：由于互联网的蓬勃发展，IP地址的需求量愈来愈大，但是网络地址资源有限，使得IP的分配越发紧张。
有资料显示，全球IPv4地址在2011年2月分配完毕。
为了扩大地址空间，拟通过IPv6重新定义地址空间，采用128位地址长度，每16个字节一组，分成8组十六进
制数，表示成 ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789 ，号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个网
址，这样就解决了网络地址资源数量不够的问题。
常用命令
查看本机IP地址，在控制台输入：
ipconfig
检查网络是否连通，在控制台输入：
ping 空格 IP地址
ping 220.181.57.216
特殊的IP地址
本机IP地址： 127.0.0.1 、 localhost 。

06_端口号

07_TCP通信的概述(上)

08_TCP通信的概述(下)

09_TCP通信的客户端代码实现

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

/*
    TCP通信的客户端:向服务器发送连接请求,给服务器发送数据,读取服务器回写的数据
    表示客户端的类:
        java.net.Socket:此类实现客户端套接字（也可以就叫“套接字”）。套接字是两台机器间通信的端点。
        套接字:包含了IP地址和端口号的网络单位

    构造方法:
        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。
        参数:
            String host:服务器主机的名称/服务器的IP地址
            int port:服务器的端口号

    成员方法:
        OutputStream getOutputStream() 返回此套接字的输出流。
        InputStream getInputStream() 返回此套接字的输入流。
        void close() 关闭此套接字。

    实现步骤:
        1.创建一个客户端对象Socket,构造方法绑定服务器的IP地址和端口号
        2.使用Socket对象中的方法getOutputStream()获取网络字节输出流OutputStream对象
        3.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给服务器发送数据
        4.使用Socket对象中的方法getInputStream()获取网络字节输入流InputStream对象
        5.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取服务器回写的数据
        6.释放资源(Socket)
     注意:
        1.客户端和服务器端进行交互,必须使用Socket中提供的网络流,不能使用自己创建的流对象
        2.当我们创建客户端对象Socket的时候,就会去请求服务器和服务器经过3次握手建立连接通路
            这时如果服务器没有启动,那么就会抛出异常ConnectException: Connection refused: connect
            如果服务器已经启动,那么就可以进行交互了
 */
public class TCPClient {
    
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    
    
        //1.创建一个客户端对象Socket,构造方法绑定服务器的IP地址和端口号
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8888);
        //2.使用Socket对象中的方法getOutputStream()获取网络字节输出流OutputStream对象
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //3.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给服务器发送数据
        os.write("你好服务器".getBytes());

        //4.使用Socket对象中的方法getInputStream()获取网络字节输入流InputStream对象
        InputStream is = socket.getInputStream();

        //5.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取服务器回写的数据
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len = is.read(bytes);
        System.out.println(new String(bytes,0,len));

        //6.释放资源(Socket)
        socket.close();

    }

}

10_TCP通信的服务器端代码实现

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

/*
    TCP通信的服务器端:接收客户端的请求,读取客户端发送的数据,给客户端回写数据
    表示服务器的类:
        java.net.ServerSocket:此类实现服务器套接字。

    构造方法:
        ServerSocket(int port) 创建绑定到特定端口的服务器套接字。

    服务器端必须明确一件事情,必须的知道是哪个客户端请求的服务器
    所以可以使用accept方法获取到请求的客户端对象Socket
    成员方法:
        Socket accept() 侦听并接受到此套接字的连接。

    服务器的实现步骤:
        1.创建服务器ServerSocket对象和系统要指定的端口号
        2.使用ServerSocket对象中的方法accept,获取到请求的客户端对象Socket
        3.使用Socket对象中的方法getInputStream()获取网络字节输入流InputStream对象
        4.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取客户端发送的数据
        5.使用Socket对象中的方法getOutputStream()获取网络字节输出流OutputStream对象
        6.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给客户端回写数据
        7.释放资源(Socket,ServerSocket)
 */
public class TCPServer {
    
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    
    
        //1.创建服务器ServerSocket对象和系统要指定的端口号
        ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
        //2.使用ServerSocket对象中的方法accept,获取到请求的客户端对象Socket
        Socket socket = server.accept();
        //3.使用Socket对象中的方法getInputStream()获取网络字节输入流InputStream对象
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //4.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取客户端发送的数据
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len = is.read(bytes);
        System.out.println(new String(bytes,0,len));
        //5.使用Socket对象中的方法getOutputStream()获取网络字节输出流OutputStream对象
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //6.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给客户端回写数据
        os.write("收到谢谢".getBytes());
        //7.释放资源(Socket,ServerSocket)
        socket.close();
        server.close();
    }
}

11_综合案例_文件上传的原理

12_综合案例_文件上传案例的客户端

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

/*
    文件上传案例的客户端:读取本地文件,上传到服务器,读取服务器回写的数据

    明确:
        数据源:c:\\1.jpg
        目的地:服务器

    实现步骤:
        1.创建一个本地字节输入流FileInputStream对象,构造方法中绑定要读取的数据源
        2.创建一个客户端Socket对象,构造方法中绑定服务器的IP地址和端口号
        3.使用Socket中的方法getOutputStream,获取网络字节输出流OutputStream对象
        4.使用本地字节输入流FileInputStream对象中的方法read,读取本地文件
        5.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,把读取到的文件上传到服务器
        6.使用Socket中的方法getInputStream,获取网络字节输入流InputStream对象
        7.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read读取服务回写的数据
        8.释放资源(FileInputStream,Socket)
 */
public class TCPClient {
    
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    
    
        //1.创建一个本地字节输入流FileInputStream对象,构造方法中绑定要读取的数据源
        FileInputStream fis = new FileInputStream("c:\\1.jpg");
        //2.创建一个客户端Socket对象,构造方法中绑定服务器的IP地址和端口号
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8888);
        //3.使用Socket中的方法getOutputStream,获取网络字节输出流OutputStream对象
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //4.使用本地字节输入流FileInputStream对象中的方法read,读取本地文件
        int len = 0;
        byte[] bytes = new byte[1024];
        while((len = fis.read(bytes))!=-1){
    
    
            //5.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,把读取到的文件上传到服务器
            os.write(bytes,0,len);
        }

        /*
            解决:上传完文件,给服务器写一个结束标记
            void shutdownOutput() 禁用此套接字的输出流。
            对于 TCP 套接字，任何以前写入的数据都将被发送，并且后跟 TCP 的正常连接终止序列。
         */
        socket.shutdownOutput();

        //6.使用Socket中的方法getInputStream,获取网络字节输入流InputStream对象
        InputStream is = socket.getInputStream();

        System.out.println("333333333333333333333");

        //7.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read读取服务回写的数据
        while((len = is.read(bytes))!=-1){
    
    
            System.out.println(new String(bytes,0,len));
        }

        System.out.println("444444444444444444  while死循环打印不到");

        //8.释放资源(FileInputStream,Socket)
        fis.close();
        socket.close();
    }
}

13_综合案例_文件上传案例的服务器端

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

/*
    文件上传案例服务器端:读取客户端上传的文件,保存到服务器的硬盘,给客户端回写"上传成功"

    明确:
        数据源:客户端上传的文件
        目的地:服务器的硬盘 d:\\upload\\1.jpg

    实现步骤:
        1.创建一个服务器ServerSocket对象,和系统要指定的端口号
        2.使用ServerSocket对象中的方法accept,获取到请求的客户端Socket对象
        3.使用Socket对象中的方法getInputStream,获取到网络字节输入流InputStream对象
        4.判断d:\\upload文件夹是否存在,不存在则创建
        5.创建一个本地字节输出流FileOutputStream对象,构造方法中绑定要输出的目的地
        6.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取客户端上传的文件
        7.使用本地字节输出流FileOutputStream对象中的方法write,把读取到的文件保存到服务器的硬盘上
        8.使用Socket对象中的方法getOutputStream,获取到网络字节输出流OutputStream对象
        9.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给客户端回写"上传成功"
        10.释放资源(FileOutputStream,Socket,ServerSocket)
 */
public class TCPServer {
    
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    
    
        //1.创建一个服务器ServerSocket对象,和系统要指定的端口号
        ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
        //2.使用ServerSocket对象中的方法accept,获取到请求的客户端Socket对象
        Socket socket = server.accept();
        //3.使用Socket对象中的方法getInputStream,获取到网络字节输入流InputStream对象
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //4.判断d:\\upload文件夹是否存在,不存在则创建
        File file =  new File("d:\\upload");
        if(!file.exists()){
    
    
            file.mkdirs();
        }


        //5.创建一个本地字节输出流FileOutputStream对象,构造方法中绑定要输出的目的地
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file+"\\1.jpg");
        //6.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取客户端上传的文件

        System.out.println("11111111111111111111");

        int len =0;
        byte[] bytes = new byte[1024];
        while((len = is.read(bytes))!=-1){
    
    
            //7.使用本地字节输出流FileOutputStream对象中的方法write,把读取到的文件保存到服务器的硬盘上
            fos.write(bytes,0,len);
        }

        System.out.println("22222222222222222222222  while死循环打印不到");

        //8.使用Socket对象中的方法getOutputStream,获取到网络字节输出流OutputStream对象
        //9.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给客户端回写"上传成功"
        socket.getOutputStream().write("上传成功".getBytes());
        //10.释放资源(FileOutputStream,Socket,ServerSocket)
        fos.close();
        socket.close();
        server.close();
    }
}

错误的，会一直堵塞

14_综合案例_文件上传案例阻塞问题

15_综合案例_文件上传案例优化(文件命名&循环接收&多线程提高效率)

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Random;

/*
    文件上传案例服务器端:读取客户端上传的文件,保存到服务器的硬盘,给客户端回写"上传成功"

    明确:
        数据源:客户端上传的文件
        目的地:服务器的硬盘 d:\\upload\\1.jpg

    实现步骤:
        1.创建一个服务器ServerSocket对象,和系统要指定的端口号
        2.使用ServerSocket对象中的方法accept,获取到请求的客户端Socket对象
        3.使用Socket对象中的方法getInputStream,获取到网络字节输入流InputStream对象
        4.判断d:\\upload文件夹是否存在,不存在则创建
        5.创建一个本地字节输出流FileOutputStream对象,构造方法中绑定要输出的目的地
        6.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取客户端上传的文件
        7.使用本地字节输出流FileOutputStream对象中的方法write,把读取到的文件保存到服务器的硬盘上
        8.使用Socket对象中的方法getOutputStream,获取到网络字节输出流OutputStream对象
        9.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给客户端回写"上传成功"
        10.释放资源(FileOutputStream,Socket,ServerSocket)
 */
public class TCPServer {
    
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    
    
        //1.创建一个服务器ServerSocket对象,和系统要指定的端口号
        ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
        //2.使用ServerSocket对象中的方法accept,获取到请求的客户端Socket对象

        /*
            让服务器一直处于监听状态(死循环accept方法)
            有一个客户端上传文件,就保存一个文件
         */
        while(true){
    
    
            Socket socket = server.accept();

            /*
                使用多线程技术,提高程序的效率
                有一个客户端上传文件,就开启一个线程,完成文件的上传
             */
            new Thread(new Runnable() {
    
    
                //完成文件的上传
                @Override
                public void run() {
    
    
                   try {
    
    
                       //3.使用Socket对象中的方法getInputStream,获取到网络字节输入流InputStream对象
                       InputStream is = socket.getInputStream();
                       //4.判断d:\\upload文件夹是否存在,不存在则创建
                       File file =  new File("d:\\upload");
                       if(!file.exists()){
    
    
                           file.mkdirs();
                       }

                    /*
                        自定义一个文件的命名规则:防止同名的文件被覆盖
                        规则:域名+毫秒值+随机数
                     */
                       String fileName = "test"+System.currentTimeMillis()+new Random().nextInt(999999)+".jpg";

                       //5.创建一个本地字节输出流FileOutputStream对象,构造方法中绑定要输出的目的地
                       //FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file+"\\1.jpg");
                       FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file+"\\"+fileName);
                       //6.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取客户端上传的文件


                       int len =0;
                       byte[] bytes = new byte[1024];
                       while((len = is.read(bytes))!=-1){
    
    
                           //7.使用本地字节输出流FileOutputStream对象中的方法write,把读取到的文件保存到服务器的硬盘上
                           fos.write(bytes,0,len);
                       }


                       //8.使用Socket对象中的方法getOutputStream,获取到网络字节输出流OutputStream对象
                       //9.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给客户端回写"上传成功"
                       socket.getOutputStream().write("上传成功".getBytes());
                       //10.释放资源(FileOutputStream,Socket,ServerSocket)
                       fos.close();
                       socket.close();
                   }catch (IOException e){
    
    
                       System.out.println(e);
                   }
                }
            }).start();


        }

        //服务器就不用关闭
        //server.close();
    }
}

16_模拟BS服务器分析

17_模拟BS服务器代码实现

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

/*
——————————————————————————————————————————————
就是浏览器输入网址可以跳转到服务器服务，返回的没有图片，会为图片开启新的线程
——————————————————————————————————————————————

    创建BS版本TCP服务器
 */
public class TCPServer {
    
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    
    
        //创建一个服务器ServerSocket,和系统要指定的端口号
        ServerSocket server = new ServerSocket(8080);
        //使用accept方法获取到请求的客户端对象(浏览器)
        Socket socket = server.accept();
        //使用Socket对象中的方法getInputStream,获取到网络字节输入流InputStream对象
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read读取客户端的请求信息
        /*byte[] bytes = new byte[1024];
        int len = 0;
        while((len = is.read(bytes))!=-1){
            System.out.println(new String(bytes,0,len));
        }*/

        //把is网络字节输入流对象,转换为字符缓冲输入流
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
        //把客户端请求信息的第一行读取出来 GET /11_Net/web/index.html HTTP/1.1
        String line = br.readLine();
        //把读取的信息进行切割,只要中间部分 /11_Net/web/index.html
        String[] arr = line.split(" ");
        //把路径前边的/去掉,进行截取 11_Net/web/index.html
        String htmlpath = arr[1].substring(1);

        //创建一个本地字节输入流,构造方法中绑定要读取的html路径
        FileInputStream fis = new FileInputStream(htmlpath);
        //使用Socket中的方法getOutputStream获取网络字节输出流OutputStream对象
        OutputStream os = socket.getOutputStream();

        // 写入HTTP协议响应头,固定写法
        os.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n".getBytes());
        os.write("Content-Type:text/html\r\n".getBytes());
        // 必须要写入空行,否则浏览器不解析
        os.write("\r\n".getBytes());

        //一读一写复制文件,把服务读取的html文件回写到客户端
        int len = 0;
        byte[] bytes = new byte[1024];
        while((len = fis.read(bytes))!=-1){
    
    
            os.write(bytes,0,len);
        }

        //释放资源
        fis.close();
        socket.close();
        server.close();
    }
}

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

/*
    创建BS版本TCP服务器
 */
public class TCPServerThread {
    
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    
    
        //创建一个服务器ServerSocket,和系统要指定的端口号
        ServerSocket server = new ServerSocket(8080);

        /*
            浏览器解析服务器回写的html页面,页面中如果有图片,那么浏览器就会单独的开启一个线程,读取服务器的图片
            我们就的让服务器一直处于监听状态,客户端请求一次,服务器就回写一次
         */
        while(true){
    
    
            //使用accept方法获取到请求的客户端对象(浏览器)
            Socket socket = server.accept();

            new Thread(new Runnable() {
    
    
                @Override
                public void run() {
    
    
                    try {
    
    
                        //使用Socket对象中的方法getInputStream,获取到网络字节输入流InputStream对象
                        InputStream is = socket.getInputStream();
                        //使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read读取客户端的请求信息
                        /*byte[] bytes = new byte[1024];
                        int len = 0;
                        while((len = is.read(bytes))!=-1){
                            System.out.println(new String(bytes,0,len));
                        }*/

                        //把is网络字节输入流对象,转换为字符缓冲输入流
                        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
                        //把客户端请求信息的第一行读取出来 GET /11_Net/web/index.html HTTP/1.1
                        String line = br.readLine();
                        System.out.println(line);
                        //把读取的信息进行切割,只要中间部分 /11_Net/web/index.html
                        String[] arr = line.split(" ");
                        //把路径前边的/去掉,进行截取 11_Net/web/index.html
                        String htmlpath = arr[1].substring(1);

                        //创建一个本地字节输入流,构造方法中绑定要读取的html路径
                        FileInputStream fis = new FileInputStream(htmlpath);
                        //使用Socket中的方法getOutputStream获取网络字节输出流OutputStream对象
                        OutputStream os = socket.getOutputStream();

                        // 写入HTTP协议响应头,固定写法
                        os.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n".getBytes());
                        os.write("Content-Type:text/html\r\n".getBytes());
                        // 必须要写入空行,否则浏览器不解析
                        os.write("\r\n".getBytes());

                        //一读一写复制文件,把服务读取的html文件回写到客户端
                        int len = 0;
                        byte[] bytes = new byte[1024];
                        while((len = fis.read(bytes))!=-1){
    
    
                            os.write(bytes,0,len);
                        }

                        //释放资源
                        fis.close();
                        socket.close();
                    }catch (IOException e){
    
    
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }).start();


        }


        //server.close();
    }
}