JAVA基础课程
第二十三天 网络编程
网络编程概述
（1）Java在Internet上的语言，他从语言级别上提供了对网络应用程序的支持，程序员能够很容易开发常见的网络应用程序
（2）Java提供网络类库，我们面对一个统一的网络编程环境
（3）计算机网络：把不同区域的计算机与专门的外部设备用通线路互连成一个规模大，功能前的网络系统。从而使计算机进行数据资源交互
（4）网络编程的目的：直接或者间接的通过网络协议与其他计算机实现数据交换，进行通讯
网络通信要素
要素1：IP和端口号
（1）IP:InetAddress
①唯一的标识
②本地回环地址：127.0.0.1 主机名：localhost
③IP分类方式1：IP4： 4个字节组成，4个0-255，以点分十进制表示，如：192.168.0.1
IP6：128（16个字节组成），8个无符号整数，每个整数用4个十六进制表示，中间用冒号隔开
④IP分类方式2：公网地址（万维网使用）和私有地址（局域网使用）。
⑤浏览器访问https://www.baidu.com/的步骤
1>先到本机hosts，是否配置https://www.baidu.com/的ip
2>如果没有，去DNS去解析https://www.baidu.com/对应的IP：39.156.69.79
3>根据IP去访问到主机
（2）端口号
①端口号表示正在计算机运行的进程
②不同进程有不同的端口号
③端口号是一个16位的整数：0——65535
④公认端口：0-1023 ： http：80端口 ftp：21端口 telnet：23端口
注册端口：1024-49151 ：8080，3306，1521等
动态私有端口：49152-65535
（3）端口和IP地址组成一个网络套接字：Socket
package com.test.course.internettest;
import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
/**
* 〈InetAddressTest〉
*
* @author PitterWang
* @create 2020/5/14
* @since 1.0.0
*/
public class InetAddressTest {
public static void main(String[] args) {
try {
InetAddress inetAddress = InetAddress.getByName("192.168.199.145");
System.out.println(inetAddress);
System.out.println(inetAddress.getHostName());
System.out.println(inetAddress.getHostAddress());
System.out.println("**************");
System.out.println(InetAddress.getLocalHost());
} catch (UnknownHostException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
要素2：网络协议-
（1）计算机中实现通信必须有一些约定，及通信协议，对速率，传输代码，代码结构等制定标准
（2）通信协议分层思想，同层间可以通信，上一层可以调用下一层，而与再下一层不发生关系。
| OSI参考模型 | TCP/IP参考模型 | TCP/IP参考模型各层对应协议 |
|---|---|---|
| 应用层 | 应用层 | HTTP,FTP,Telnet，DNS等 |
| 表示层 | 应用层 | |
| 会话层 | 应用层 | |
| 传输层 | 传输层 | TCP,UDP等 |
| 网络层 | 网络层 | IP,ICMP,ARP等 |
| 数据链路层层 | 数据链路层 | Link |
| 物理层 | 物理层 | Link |
TCP网络编程
（1）使用TCP协议前，必须建立TCP连接，形成数据通信
传输前采用三次握手，点对点通信，是可靠的
TCP协议通信时两个应用进程，客户端和服务端
连接中可进行大量的数据量传输
传输完毕后，释放已建立的连接，效率比较低
（2）TCP 三次握手
①客户端发送syn报文，并发送序号X（seq=x，SYN=1）
②服务的发送syn + ack报文，并发送序号Y，再确认序号为x+1（seq=y，SYN=1,ACK=x+1）
③客户端发送ACK报文，并置发送序号z，再确认序号y+1（seq=y+1,ACK=y+1）
（3）TCP 四次挥手
①主动方发送Fin + ack报文+发送序号seq（Fin=1，ACK=z，seq=x）
②被动方发送sck报文+确认序号（ACK=x+1，seq=x+1）
③被动方再发送一个fin+ack报文+确认序列seq（fin=1，ack=x，seq=y）
④主动方发送ack报文+确认序号seq（ack=y，seq=x）
（4）TCP通信
package com.test.course.internettest;
import org.junit.Test;
import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
/**
* 〈TCP〉
*
* @author PitterWang
* @create 2020/5/14
* @since 1.0.0
*/
public class TCPTest {
/***
* 客户端
*/
@Test
public void client() throws IOException {
//连接指定的服务端
Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 8899);
//获取输出流
OutputStream ops = socket.getOutputStream();
String message="你好 ，我是你爸爸~";
socket.getOutputStream().write(message.getBytes("UTF-8"));
ops.close();
socket.close();
}
/***
* 服务端
*/
@Test
public void server() {
ServerSocket sk = null;
Socket socket = null;
InputStream inputStream = null;
ByteArrayOutputStream baos = null;
try {
//初始化服务端socket并且绑定8899端口
sk = new ServerSocket(8899);
//等待客户端的连接
socket = sk.accept();
//获取输入流
inputStream = socket.getInputStream();
//使用ByteArrayOutputStream把获取的流输出
byte[] bytes = new byte[1024];
/* int len;
while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1){
String s = new String(bytes, 0, len);
System.out.println(s);
}*/
baos = new ByteArrayOutputStream();
int len;
while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1){
baos.write(bytes,0,len);
}
System.out.println(baos.toString());
System.out.println("接受到来自于：" + socket);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (baos != null) {
baos.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
if (inputStream != null) {
inputStream.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
if (socket != null) {
socket.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
if (sk != null) {
sk.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
UDP网络编程
（1）将数据、源、目的封装成数据包，不需要建立连接
（2）每个数据报大小限制64K内
（3）发送对方是否准备好，接收方收到也不确定，所以并不是可靠的
（4）可以广播发送
（5）发送数据接受是，无需释放资源，开销小，速度快
（6）UDP数据报通过DatagramSocket发送和和接收，DatagramPacket 对象封装UDP数据报
（7）UDP通信
package com.test.course.internettest;
import org.junit.Test;
import java.io.IOException;
import java.net.*;
/**
* 〈UDP〉
*
* @author PitterWang
* @create 2020/5/14
* @since 1.0.0
*/
public class UDPTest {
/***
* 发送消息
*/
@Test
public void sender(){
DatagramSocket datagramSocket = null;
try {
datagramSocket = new DatagramSocket();
String s = "我是你爸爸~";
byte[] bytes = s.getBytes();
DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(bytes,0,bytes.length, InetAddress.getLocalHost(),8877);
datagramSocket.send(datagramPacket);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (datagramSocket != null) {
datagramSocket.close();
}
}
}
@Test
public void receiver() throws IOException {
DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(8877);
byte[] bytes = new byte[1024];
DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(bytes, 0, bytes.length);
datagramSocket.receive(datagramPacket);
System.out.println(new String(datagramPacket.getData(), 0, datagramPacket.getLength()));
datagramSocket.close();
}
}
URL编程
（1）URL(Uniform Resource Locator):统一资源定位符，表示Internet上的某一资源的地址
（2）URL基本组成部分
传输协议：//主机名：端口号/文件名#片段名？参数列表
package com.test.course.internettest;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;
/**
* 〈URLTest〉
* url.getProtocol(); //获取该URL的协议名
* url.getHost(); //获取URL的主机名
* url.getPort(); //获取该URL的端口号
* url.getPath(); //获取URL的文件路径
* url.getFile(); //获取URL的文件名
* url.getQuery(); //获取URL的查询名
* @author PitterWang
* @create 2020/5/14
* @since 1.0.0
*/
public class URLTest {
public static void main(String[] args) throws IOException {
URL url = new URL("https://timgsa.baidu.com/timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1589454629137&di=4f682da6261e0a9d3581a65966b26629&imgtype=0&src=http%3A%2F%2Fn.sinaimg.cn%2Fsinacn04%2F435%2Fw640h595%2F20180606%2F438d-hcqccin9712023.jpg");
URLConnection urlConnection = url.openConnection();
urlConnection.connect();
InputStream inputStream = urlConnection.getInputStream();
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("bb1.jpg");
byte[] bb = new byte[1024];
int len;
while ((len = inputStream.read()) != -1){
fos.write(bb,0,bb.length);
}
fos.close();
inputStream.close();
}
}