网络通信的基本概念及UDP编程

计算机网络:多台计算机通过网络协议,实现网络资源共享和信息传递!
网络通信三要素：
1)ip地址
2)端口号
3)应该有一些规则(协议UDP/TCP)
举例:
我想和高圆圆聊天...
1)找到她,才能和她说话------>IP地址
2)假设找她了,怎么说呢?
对着她耳朵说话------->port端口号
3)要对她说：you are beautiful
假设不懂英文----->定义规则(协议)
IP地址:
192.168.10.1 (通过8421码将可以由0,1组成的一些数据)
点分十进制法:十进制.十进制.十进制.十进制书写简单

Ip地址的分类:
IP地址的组成
IP地址 = 网络号码+主机地址

A类IP地址:第一段号码为网络号码，剩下的三段号码为本地计算机的号码
一般情况:国防部/大的国部门
B类IP地址:前二段号码为网络号码，剩下的二段号码为本地计算机的号码
一般情况:大学里面的多媒体教室
C类IP地址:前三段号码为网络号码，剩下的一段号码为本地计算机的号码
私人地址

A类 1.0.0.1---127.255.255.254 (1)10.X.X.X是私有地址(私有地址就是在互联网上不使用，而被用在局域网络中的地址) (2)127.X.X.X是保留地址，用做循环测试用的。
B类 128.0.0.1---191.255.255.254 172.16.0.0---172.31.255.255是私有地址。169.254.X.X是保留地址。
C类 192.0.0.1---223.255.255.254 192.168.X.X是私有地址
D类 224.0.0.1---239.255.255.254
E类 240.0.0.1---247.255.255.254

127.0.0.1--->表示本地计算机的回环地址

端口号:0~65535有效端口号
0-1024属于保留端口
mysql:3306

协议:
UDP协议 --->UDP编程
不需要建立连接通道的
数据大小有限制
不可靠连接
执行效率高
TCP协议 ---->TCP编程
需要建立连接通道
数据大小无限制
可靠连接
执行效率低

打电话:看成TCP协议建立连接通道

发短信:UDP协议不需要建立连接通道

InetAddress:类表示互联网协议 (IP) 地址

如果一个类中没有构造方法,没有字段,只有成员方法?有什么特征
1)应该有一些静态功能(Math类,Arrays,Collections...)
2)可能符合一种单例模式(饿汉/懒汉)
3)该类中的某些静态成员方法的返回值是该类本身

举例
public class Demo{
public static Demo getDemo(){
new Demo() ;
}
}
常用方法:
public static InetAddress getByName(String host) throws UnknownHostException在给定主机名的情况下确定主机的 IP 地址。
参数:

主机名可以是机器名（如 "java.sun.com"），也可以是其 IP 地址的文本表示形式

public class InetAddRessDemo {

	public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
		
		//创建InetAddress对象,通过来获取ip地址
		//在知道主机名的情况下
		//InetAddress address = InetAddress.getByName("USER-20171205ZR") ;
		//IP地址的文本表示形式
		//Ip地址对象
		InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.10.1") ;
		
		//上面获取到了Ip地址
		//public String getHostAddress()返回 IP地址字符串（以文本表现形式）。 
		String ip = address.getHostAddress() ;
		System.out.println(ip);//192.168.10.1
		//public String getHostName()获取此 IP地址的主机名。
		String name = address.getHostName() ;
		System.out.println(name);
	}
}

UDP编程发送端的开发步骤:

1)创建发送端的Socket对象
2)创建数据,并打包
3)调用当前发送端Socket对象中的发送的方法

4)关闭资源

public class SendDemo {
	
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//1)创建发送端的Socket对象
		//DatagramSocket:此类表示用来发送和接收数据报包的套接字。
		//创建DataGramSocket对象
		//public DatagramSocket(int port,InetAddress laddr)
		//这个构造方法,里面传递并不是Ip地址的文本形式
		//构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上任何可用的端口
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket() ;
		
	  	//2)创建数据,并打包
		//DatagramPacket 数据报包
		//DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port)
		/**
		 *  buf - 包数据。
			offset - 包数据偏移量。
			length - 包数据长度。
			address - 目的地址。
			port - 目的端口号。
		 */
		//有数据
		byte[] bys = "hello,udp,我来了".getBytes() ;
		//获取包数据长度
		int len = bys.length ;
		//获取ip地址对象
		InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.10.1") ;
		//指定端口号
		int port = 10086 ;
		DatagramPacket dp =new DatagramPacket(bys, 0, len, address, port) ;
	  	//3)调用当前发送端Socket对象中的发送的方法
		/*public void send(DatagramPacket p)
		          throws IOException从此套接字发送数据报包*/
		ds.send(dp);
	  	//4)关闭资源
		ds.close();
	}
}

UDP编程接收端的开发步骤:

1)创建Socket对象
2)创建一个数据报包(接收容器)
3)调用Socket对象中的接收的方法
4)解析实际传递的数据
5)将解析的数据(ip,数据)展示在控制台上
6)关闭资源

注意:接收端不要运行多次,会出现异常:java.net.BindException: Address already in use: Cannot bind

public class ReceiveDemo {

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		//1)创建Socket对象
		//public DatagramSocket(int port)创建数据报包套接字对象并且将其绑定到本地主机上的指定端口
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);
		
		//2)创建一个数据报包(接收容器) 
		//public DatagramPacket(byte[] buf, int length)
		byte[] bys = new byte[1024] ;
		int len = bys.length ;
		DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, len) ;
		
		//3)调用Socket对象中的接收的方法
		//public void receive(DatagramPacket p):接收数据报包
		ds.receive(dp);//阻塞式方法
		//获取ip地址文本形式
		//public InetAddress getAddress() :返回ip地址对象  数据报包类:DataGramPacket
		InetAddress address = dp.getAddress() ;
		String ip = address.getHostAddress() ;
		
		//4)解析实际传递的数据
		//public byte[] getData() :获取缓冲中实际数据(从接收容器中获取)
		byte[] bys2  = dp.getData() ;		
		//public int getLength()返回将要发送或接收到的数据的长度。
		int len2 = dp.getLength() ;//从接收容器中获取包的实际长度
		String data = new String(bys2, 0, len2) ;
		
		//5)将解析的数据(ip,数据)展示在控制台上
		System.out.println("当前接收到的数据是:"+data+",来自于"+ip);
		
		//6)关闭资源
		ds.close();
	}
}

不过需要注意的是，若想进行通信，必须得先运行接收端，此时程序一直处于阻塞状态，然后再运行发送端，此时接收端就可以收到来自发送端发送的消息了。

对刚才的代码进行优化。

public class SendDemo {

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//创建发送端的Socket对象
		DatagramSocket  ds = new DatagramSocket() ;
		
		//创建数据报包对象
		byte[] bys = "hello,udp,我来了".getBytes() ;
		DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length,InetAddress.getByName("192.168.10.1"),12345) ;
	
		//发送数据
		ds.send(dp);
		
		//释放资源
		ds.close();
	}
}

public class ReceiveDemo {
	
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		//创建接收端的Socket对象
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(12345) ;
		
		//创建接收容器
		//创建字节数组的大小1024或者1024的倍数
		byte[] bys = new byte[1024] ;
		DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length);
		
		//调用接收的方法
		ds.receive(dp);//阻塞式方法
		
		//解析数据,将数据展示在控制台
		//获取ip地址
		String ip = dp.getAddress().getHostAddress() ;
		//public byte[] getData() 获取缓冲区中实际的字节数
		//public int getLength()  获取缓冲区中实际的长度
		String s = new String(dp.getData(), 0,dp.getLength()) ;
		
		//展示控制台
		System.out.println("from"+ip+"data is:"+s);
		
		//释放资源
		ds.close();
	}
}

需求: 将发送端的数据变方式,并且多次发送

public class SendDemo {

	public static void main(String[] args) {

		try {
			// 创建Socket对象
			DatagramSocket ds = new DatagramSocket();

				// 键盘录入
				BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

				String line = null ; //读了一次
				while((line=br.readLine())!=null){
	
					//自定义结束条件
					if("886".equals(line)) {
						break ;
					}

					byte[] bys = line.getBytes() ;
					int length = bys.length ;
					// 创建数据报包
					DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys,length,
							InetAddress.getByName("192.168.10.1"), 10086);

					// 发送数据
					ds.send(dp);

				
				}
				// 释放资源
				ds.close();

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

public class ReceiveDemo {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		try {
			//创建接收端的Socket对象
			DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);
			
			while(true) {
				//需要创建接收容器
				byte[] bys = new byte[1024] ;
				DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length) ;
				
				//接收
				ds.receive(dp);
				
				//解析数据
				String ip = dp.getAddress().getHostAddress() ;
				String s = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength()) ;
				
				System.out.println("from" +ip +"data is:"+s);
				
				//释放资源,接收端不停地接收数据,所以不应该该关闭
//				ds.close();
			}
			
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

利用多线程实现udp网络通信
多线程:
Runable接口的方式
SendThread implements Runnable{
}
发送端的线程
接收端的线程

主线程

只需要需一个窗口

public class SendThread implements Runnable {

	private DatagramSocket ds ;
	public SendThread(DatagramSocket ds) {
		this.ds = ds ;
	}
	
	@Override
	public void run() {
		try {
			//使用字符缓冲输入流
			BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)) ;
			String line = null ;
			//不断发送数据
			while((line=br.readLine())!=null) {
				//自定义结束条件
				if("over".equals(line)) {
					break ;
				}
				
				byte[] bys = line.getBytes() ;
				//创建数据报包
				DatagramPacket dp = 
						new DatagramPacket(bys, bys.length, 
									InetAddress.getByName("192.168.10.1"), 10086) ;
				
				//发送数据
				ds.send(dp);
				
			}
			//释放
			ds.close();
			
		}catch(IOException e) {
			e.printStackTrace(); 
		}
	}

}

public class ReceiveThread implements Runnable {

	private DatagramSocket ds;

	public ReceiveThread(DatagramSocket ds) {
		this.ds = ds;
	}

	@Override
	public void run() {
		try {

			while(true) {
				//需要创建接收容器
				byte[] bys = new byte[1024] ;
				DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length) ;
				
				//接收
				ds.receive(dp);
				
				//解析数据
				String ip = dp.getAddress().getHostAddress() ;
				String s = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength()) ;
				
				System.out.println("from" +ip +"data is:"+s);
				
				//释放资源,接收端不停地接收数据,所以不应该该关闭
//				ds.close();
			}
		}catch(IOException e) {
			e.printStackTrace(); 
		}
	}

}

public class ChatRoom {
	
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		
		//分别创建发送端和接收端的Socket对象
		DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket() ;
		DatagramSocket receiveSocket = new DatagramSocket(10086) ;
		
		//创建资源对象
		SendThread st = new SendThread(sendSocket) ;
		ReceiveThread rt = new ReceiveThread(receiveSocket) ;
		
		//创建线程对象
		Thread t1 = new Thread(st) ;
		Thread t2 = new Thread(rt) ; 
		
		//启动线程
		t1.start();
		t2.start();
		
	}
}

网络通信的基本概念及UDP编程

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