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网络通信基础
通过IO流在网络上实现数据传输
网络模型
- 应用层
- 表示层
- 会话层
- 传输层（UDP、TCP）
- 网络层
- 数据链路层
- 物理层
IP地址：确定主机在网络中的位置
- IPV4：4位，0-255组成
端口：用于和计算机外界进行数据交互的媒介
- 端口号：0-65535个
- 在0-1024之间大部分被系统占用；指定转口号是尽量选1024后面的
域名：域名可以和IP地址一一映射
端口对象：套接字
-
客户端套接字：Socket
-
服务器套接字：SeverSocket
-
Socket套接字：
网络上具有唯一标识的IP地址和端口号组合在一起才能构成唯一能识别的标识符套接字。 -
Socket原理机制：
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。 -
应用程序通常通过“套接字”向网络发出请求或者应答网络请求。Socket和ServerSocket类位于java.net包中。ServerSocket用于服务端，Socket是建立网络连接时使用的。在连接成功时，应用程序两端都会产生一个Socket实例，操作这个实例，完成所需的会话。
网络通信三要素：
- IP地址：
InetAddress - 端口号：用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识不同
- 传输协议：通讯的规则
- 常见协议：TCP
- FTP：常用于上传下载
- HTTP：门户网站，大量用户访问
端口号：
每个网络程序都会至少有一个逻辑端口
用于标识进程的逻辑地址，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。
获取IP地址
InetAddress
获取IP地址的相关方法：
InetAddress类的使用
- 获取主机对象：
getLocalHost() - 主机名：
getHostName() - 主机Ip地址：
getHostAddress()
package wangluo;
import java.io.IOException;
import java.net.InetAddress;
public class InetAddressDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//获取本机主机对象
InetAddress address = InetAddress.getLocalHost();
System.out.println(address);
//获取本机主机名
String name = address.getHostName();
System.out.println(name);
//获取本机IP地址字符串表示
String ip = address.getHostAddress();
System.out.println(ip);
}
}
InetSocketAddress
getAddress()：获取IP地址
getHostName()：获取主机名
getPort()：获取端口号
package cn.tedu.net;
import java.net.InetSocketAddress;
public class InetSocketAddressDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建代表IP和端口号的类的对象
//127.0.0.1 固定IP,永远指向本地;对应域名位:localhost
InetSocketAddress is = new InetSocketAddress("127.0.0.1",8090);
System.out.println(is.getAddress());//获取IP地址
System.out.println(is.getHostName());//获取主机名
System.out.println(is.getPort());//获取端口号
}
}
协议
receive、connect、accept、write、read都会导致线程阻塞
UDP：
-
基于IO流
-
传输数据时不会建立连接、不可靠（数据有可能丢失）、传输速度很快
-
底层根据数据包来进行传输数据，数据包最大不能超过64KB
-
应用场景：直播、视频、语音
-
类：
DatagramSocket：UDP协议DatagramPacket：数据包
发送端
创建数据包时：
DatagramPacket dp = new DatagramPacket ("hello".getBytes(), "hello".getBytes().length, new InetSocketAddress("localhost", 9090) );
- byte[]:要发送的数据
- length：可以传输的数据的字节个数
- 第三个参数：指定IP地址和端口号
package cn.tedu.udp;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.SocketException;
public class UDPSender {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//创建UDP套接字对象
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
//创建一个数据包
/*
byte[]:要发送的数据
length：可以传输的数据的字节个数
指定IP地址和端口号
*/
DatagramPacket dp = new DatagramPacket("hello".getBytes(), "hello".getBytes().length,
new InetSocketAddress("localhost", 9090));
//发送数据包
ds.send(dp);
//关流
ds.close();
}
}
接收端
创建UDP套接字对象时，要监听接口：
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(9090);接收数据包
DatagramPacket dp = new DatagramPacket (new byte[1024],1024); ds.receive(dp);//接收数据----会发生阻塞
byte[]:待接收数据的字节数组length()：指定可以接收的数据的长度解析数据包
getAddress()获取IP地址new String(dp.getData(),0,dp.getLength())
getData()：获取数据内容getLength():获取数据长度getPort()获取端口号
package cn.tedu.udp;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
public class UDPReceiver {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//创建UDP套接字对象----监听9090端口号
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(9090);
//创建接收数据的数据包
/*
byte[]:待接收数据的字节数组
length：指定可以接收的数据的长度
*/
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(new byte[1024],1024);
ds.receive(dp);//接收数据
//关流
ds.close();
//解析数据包
System.out.println(dp.getAddress());//获取IP地址
//getData：获取数据内容 getLength:获取数据长度
System.out.println(new String(dp.getData(),0,dp.getLength()));
System.out.println(dp.getPort());
}
}
TCP通信：
- 基于IO流
- 会先建立链接(三次握手)、可靠（数据的完整）、传输速度
- 不根据数据包来传输数据，不限制数据的大小
- 使用场景：传输文件、聊天
- 客户端：Socket
- 服务器端：ServerSocket
客户端：
- 创建TCP客户端对象
- 发起连接，指定IP地址和端口号
- 获取自带的字节输出流写出数据
- 通知服务器端数据已经发送完毕
- 关流
connect、write 会发生阻塞
package cn.tedu.tcp;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.Socket;
public class TCPClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//创建TCP客户端
Socket s = new Socket();
//建立链接---阻塞
s.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 9092));
/*向服务器端发送数据*/
//获取自带的字节输出流，默认向服务器端发送
OutputStream os = s.getOutputStream();
os.write("您好".getBytes());//通过自带的输出流写出数据---阻塞
s.shutdownOutput();//通知服务器端数据已经写完
//接收服务器端发送的数据
InputStream is = s.getInputStream();
byte[] bs = new byte[10];
int len = -1;
while ((len = is.read(bs)) != -1) {
System.out.println(new String(bs, 0, len));
}
//通知服务器端数据接收完毕
s.shutdownInput();
s.close();//关流
}
}
服务器端：
- 创建TCP服务器端对象
- 接收链接
- 获取自带的字节输入流读取数据
- 通知客户端数据已经接收完毕
- 关流
调用accept方法等待客户端的连接，并返回socket对象
Socket socket = server.accept();
accept、read会发生阻塞
package cn.tedu.tcp;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class TCPServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//创建服务器端对象---监听端口
ServerSocket ss = new ServerSocket(9092);
//接收链接---阻塞
Socket s = ss.accept();
//接收客户端发送的数据
InputStream is = s.getInputStream();
byte[] bytes = new byte[10];
int len = -1;
while ((len = is.read(bytes)) != -1) {//---阻塞
System.out.print(new String(bytes,0,len));
}
s.shutdownInput();//通知客户端数据已经接收完毕
//获取自带的字节输出流，给客户端发送数据
OutputStream os = s.getOutputStream();
os.write("你也好".getBytes());
s.shutdownOutput();//通知客户端数据已经发送完毕
s.close();
}
}