Java基础语法（三十一）

其他 2018-09-18 09:09:02 阅读次数: 0
版权声明：作者已开启版权声明，如转载请注明转载地址。 https://blog.csdn.net/qq_34829447/article/details/82194339

一.网络三要素及传输协议

1.网络模型

TCP/IP协议中的四层分别是应用层、传输层、网络层和链路层，每层分别负责不同的通信功能，接下来针对这四层进行详细地讲解。

  • 链路层：链路层是用于定义物理传输通道，通常是对某些网络连接设备的驱动协议，例如针对光纤、网线提供的驱动。
  • 网络层：网络层是整个TCP/IP协议的核心，它主要用于将传输的数据进行分组，将分组数据发送到目标计算机或者网络。
  • 传输层：主要使网络程序进行通信，在进行网络通信时，可以采用TCP协议，也可以采用UDP协议。
  • 应用层：主要负责应用程序的协议，例如HTTP协议、FTP协议等。

2.IP地址

  • 在TCP/IP协议中，这个标识号就是IP地址，它可以唯一标识一台计算机，
  • 目前，IP地址广泛使用的版本是IPv4，它是由4个字节大小的二进制数来表示，如：00001010000000000000000000000001。由于二进制形式表示的IP地址非常不便记忆和处理，因此通常会将IP地址写成十进制的形式。每个字节用一个十进制数字(0-255)表示，数字间用符号“.”分开，如 “192.168.1.100”
  • 127.0.0.1 为本地主机地址(本地回环地址)

3.端口号

  • 通过IP地址可以连接到指定计算机，但如果想访问目标计算机中的某个应用程序，还需要指定端口号。
  • 在计算机中，不同的应用程序是通过端口号区分的。端口号是用两个字节（16位的二进制数）表示的，它的取值范围是0~65535，其中，0~1023之间的端口号用于一些知名的网络服务和应用，用户的普通应用程序需要使用1024以上的端口号，从而避免端口号被另外一个应用或服务所占用

4.InetAddress类

/*
      *  表示互联网中的IP地址
      *    java.net.InetAddress
      *  静态方法
      *    static InetAddress  getLocalHost()   LocalHost本地主机
      *    返回本地主机,返回值InetAddress对象
      *   
      *    static InetAddress getByName(String hostName)传递主机名,获取IP地址对象
      *    
      *  非静态方法
      *     String getHoustAddress()获取主机IP地址
      *     String getHoustName()获取主机名
      *    
      */
public class InetAddressDemo {
    public static void main(String[] args)throws UnknownHostException {
        function_1();
    }
    /*
     * static InetAddress getByName(String hostName)传递主机名,获取IP地址对象
     */
    public static void function_1()throws UnknownHostException {
        InetAddress inet = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
        System.out.println(inet);
    }
    /*
     *  static InetAddress  getLocalHost()   LocalHost本地主机
     */
    public static void function() throws UnknownHostException{
        InetAddress inet = InetAddress.getLocalHost();
        //输出结果就是主机名,和 IP地址
        System.out.println(inet.toString());
        String ip = inet.getHostAddress();
        String name = inet.getHostName();
        System.out.println(ip+"   "+name);
        /*String host = inet.toString();
        String[] str = host.split("/");
        for(String s : str){
          System.out.println(s);
        }*/
    }
}

5.UDP协议

  • UDP概述：UDP是无连接通信协议，即在数据传输时，数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。简单来说，当一台计算机向另外一台计算机发送数据时，发送端不会确认接收端是否存在，就会发出数据，同样接收端在收到数据时，也不会向发送端反馈是否收到数据。
  • UDP协议特点：由于使用UDP协议消耗资源小，通信效率高，所以通常都会用于音频、视频和普通数据的传输例如视频会议都使用UDP协议，因为这种情况即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。

6.TCP协议

  • TCP协议概述： TCP协议是面向连接的通信协议，即在传输数据前先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。
  • 在TCP连接中必须要明确客户端与服务器端，由客户端向服务端发出连接请求，每次连接的创建都需要经过“三次握手”。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

7.数据包和发送对象介绍

  • DatagramPacket数据包的作用就如同是“集装箱”，可以将发送端或者接收端的数据封装起来。然而运输货物只有“集装箱”是不够的，还需要有码头。在程序中需要实现通信只有DatagramPacket数据包也同样不行，为此JDK中提供的一个DatagramSocket类。DatagramSocket类的作用就类似于码头，使用这个类的实例对象就可以发送和接收DatagramPacket数据包
  • DatagramPacket:封装数据
  • DatagramSocket:发送DatagramPacket

二.实现UDP协议的发送端和接收端

1.UDP发送端

/*
            *  实现UDP协议的发送端:
            *    实现封装数据的类 java.net.DatagramPacket  将你的数据包装
            *    实现数据传输的类 java.net.DatagramSocket  将数据包发出去
            *    
            *  实现步骤:
            *    1. 创建DatagramPacket对象,封装数据, 接收的地址和端口
            *    2. 创建DatagramSocket
            *    3. 调用DatagramSocket类方法send,发送数据包
            *    4. 关闭资源
            *    
            *    DatagramPacket构造方法:
            *      DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port) 
            *      
            *    DatagramSocket构造方法:
            *      DatagramSocket()空参数
            *      方法: send(DatagramPacket d)
            *      
            */

public class UDPSend {
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        //创建数据包对象,封装要发送的数据,接收端IP,端口
        byte[] date = "你好UDP".getBytes();
        //创建InetAddress对象,封装自己的IP地址
        InetAddress inet = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(date, date.length, inet,6000);
        //创建DatagramSocket对象,数据包的发送和接收对象
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
        //调用ds对象的方法send,发送数据包
        ds.send(dp);
        //关闭资源
        ds.close();
    }
}

2.UDP接收端

/*
        *  实现UDP接收端
        *    实现封装数据包 java.net.DatagramPacket 将数据接收
        *    实现输出传输     java.net.DatagramSocket 接收数据包
        *    
        *  实现步骤:
        *     1. 创建DatagramSocket对象,绑定端口号
        *         要和发送端端口号一致
        *     2. 创建字节数组,接收发来的数据
        *     3. 创建数据包对象DatagramPacket
        *     4. 调用DatagramSocket对象方法
        *        receive(DatagramPacket dp)接收数据,数据放在数据包中
        *     5. 拆包
        *          发送的IP地址
        *            数据包对象DatagramPacket方法getAddress()获取的是发送端的IP地址对象
        *            返回值是InetAddress对象
        *          接收到的字节个数
        *            数据包对象DatagramPacket方法 getLength()
        *          发送方的端口号
        *            数据包对象DatagramPacket方法 getPort()发送端口
        *     6. 关闭资源
        */

public class UDPReceive {
    public static void main(String[] args)throws IOException {
        //创建数据包传输对象DatagramSocket 绑定端口号
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(6000);
        //创建字节数组
        byte[] data = new byte[1024];
        //创建数据包对象,传递字节数组
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data, data.length);
        //调用ds对象的方法receive传递数据包
        ds.receive(dp);
    }
}

3.UDP接收端的拆包

/*
   *  实现UDP接收端
   *    实现封装数据包 java.net.DatagramPacket 将数据接收
   *    实现输出传输     java.net.DatagramSocket 接收数据包
   *    
   *  实现步骤:
   *     1. 创建DatagramSocket对象,绑定端口号
   *         要和发送端端口号一致
   *     2. 创建字节数组,接收发来的数据
   *     3. 创建数据包对象DatagramPacket
   *     4. 调用DatagramSocket对象方法
   *        receive(DatagramPacket dp)接收数据,数据放在数据包中
   *     5. 拆包
   *          发送的IP地址
   *            数据包对象DatagramPacket方法getAddress()获取的是发送端的IP地址对象
   *            返回值是InetAddress对象
   *          接收到的字节个数
   *            数据包对象DatagramPacket方法 getLength()
   *          发送方的端口号
   *            数据包对象DatagramPacket方法 getPort()发送端口
   *     6. 关闭资源
   */
public class UDPReceive {
    public static void main(String[] args)throws IOException {
        //创建数据包传输对象DatagramSocket 绑定端口号
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(6000);
        //创建字节数组
        byte[] data = new byte[1024];
        //创建数据包对象,传递字节数组
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data, data.length);
        //调用ds对象的方法receive传递数据包
        ds.receive(dp);
        //获取发送端的IP地址对象
        String ip=dp.getAddress().getHostAddress();
        //获取发送的端口号
        int port = dp.getPort();
        //获取接收到的字节个数
        int length = dp.getLength();
        System.out.println(new String(data,0,length)+"..."+ip+":"+port);
        ds.close();
    }
}

4.键盘输入的聊天

/*
       * 实现UDP发送,键盘输入的形式
       * 输入完毕,发送给接收端      
       */
public class UDPSend {
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
        InetAddress inet = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        while(true){
            String message = sc.nextLine();
            /*if("886".equals(message)){
            break;
          }*/
            byte[] date = message.getBytes();
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(date, date.length, inet,6000);
            ds.send(dp);
        }
        //  ds.close();
    }
}
/*
    *  实现UDP接收端
    *  永不停歇的接收端
    */
public class UDPReceive {
    public static void main(String[] args)throws IOException {
        //创建数据包传输对象DatagramSocket 绑定端口号
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(6000);
        //创建字节数组
        byte[] data = new byte[1024];
        //创建数据包对象,传递字节数组
        while(true){
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data, data.length);
            //调用ds对象的方法receive传递数据包
            ds.receive(dp);
            //获取发送端的IP地址对象
            String ip=dp.getAddress().getHostAddress();
            //获取发送的端口号
            int port = dp.getPort();
            //获取接收到的字节个数
            int length = dp.getLength();
            System.out.println(new String(data,0,length)+"..."+ip+":"+port);
        }
        //ds.close();
    }
}

三.实现TCP协议的客户端和服务端

1.TCP的客户端和服务器

  • TCP通信同UDP通信一样，都能实现两台计算机之间的通信，通信的两端都需要创建socket对象。
  • 区别在于，UDP中只有发送端和接收端，不区分客户端与服务器端，计算机之间可以任意地发送数据。
  • TCP通信是严格区分客户端与服务器端的，在通信时，必须先由客户端去连接服务器端才能实现通信，服务器端不可以主动连接客户端，并且服务器端程序需要事先启动，等待客户端的连接。
  • 在JDK中提供了两个类用于实现TCP程序，一个是ServerSocket类，用于表示服务器端，一个是Socket类，用于表示客户端。
  • 通信时，首先创建代表服务器端的ServerSocket对象，该对象相当于开启一个服务，并等待客户端的连接，然后创建代表客户端的Socket对象向服务器端发出连接请求，服务器端响应请求，两者建立连接开始通信。

2.TCP的客户端程序

/*
    *  实现TCP客户端,连接到服务器
    *  和服务器实现数据交换
    *  实现TCP客户端程序的类 java.net.Socket
    *  
    *  构造方法:
    *      Socket(String host, int port)  传递服务器IP和端口号
    *      注意:构造方法只要运行,就会和服务器进行连接,连接失败,抛出异常
    *      
    *    OutputStream  getOutputStream() 返回套接字的输出流
    *      作用: 将数据输出,输出到服务器
    *      
    *    InputStream getInputStream() 返回套接字的输入流
    *      作用: 从服务器端读取数据
    *      
    *    客户端服务器数据交换,必须使用套接字对象Socket中的获取的IO流,自己new流,不行
    */

public class TCPClient {
    public static void main(String[] args)throws IOException {
        //创建Socket对象,连接服务器
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);
        //通过客户端的套接字对象Socket方法,获取字节输出流,将数据写向服务器
        OutputStream out = socket.getOutputStream();
        out.write("服务器OK".getBytes());
        socket.close();
    }
}

3.TCP的服务器程序accept方法

/*
      *  实现TCP服务器程序
      *  表示服务器程序的类 java.net.ServerSocket
      *  构造方法:
      *    ServerSocket(int port) 传递端口号
      *  
      *  很重要的事情: 必须要获得客户端的套接字对象Socket
      *    Socket  accept()
      */

public class TCPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
        //调用服务器套接字对象中的方法accept() 获取客户端套接字对象
        Socket socket = server.accept();
        //通过客户端套接字对象,socket获取字节输入流,读取的是客户端发送来的数据
        InputStream in = socket.getInputStream();
        byte[] data = new byte[1024];
        int len = in.read(data);
        System.out.println(new String(data,0,len));
        socket.close();
        server.close();
    }
}

4.TCP的服务器程序读取客户端数据

/*
   *  实现TCP客户端,连接到服务器
   *  和服务器实现数据交换
   *  实现TCP客户端程序的类 java.net.Socket
   *  
   *  构造方法:
   *      Socket(String host, int port)  传递服务器IP和端口号
   *      注意:构造方法只要运行,就会和服务器进行连接,连接失败,抛出异常
   *      
   *    OutputStream  getOutputStream() 返回套接字的输出流
   *      作用: 将数据输出,输出到服务器
   *      
   *    InputStream getInputStream() 返回套接字的输入流
   *      作用: 从服务器端读取数据
   *      
   *    客户端服务器数据交换,必须使用套接字对象Socket中的获取的IO流,自己new流,不行
   */
public class TCPClient {
    public static void main(String[] args)throws IOException {
        //创建Socket对象,连接服务器
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);
        //通过客户端的套接字对象Socket方法,获取字节输出流,将数据写向服务器
        OutputStream out = socket.getOutputStream();
        out.write("服务器OK".getBytes());
        socket.close();
    }
}
/*
   *  实现TCP服务器程序
   *  表示服务器程序的类 java.net.ServerSocket
   *  构造方法:
   *    ServerSocket(int port) 传递端口号
   *  
   *  很重要的事情: 必须要获得客户端的套接字对象Socket
   *    Socket  accept()
   */
public class TCPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
        //调用服务器套接字对象中的方法accept() 获取客户端套接字对象
        Socket socket = server.accept();
        //通过客户端套接字对象,socket获取字节输入流,读取的是客户端发送来的数据
        InputStream in = socket.getInputStream();
        byte[] data = new byte[1024];
        int len = in.read(data);
        System.out.println(new String(data,0,len));
    }
}

5.TCP的服务器和客户端的数据交换

/*
       *  实现TCP客户端,连接到服务器
       *  和服务器实现数据交换
       *  实现TCP客户端程序的类 java.net.Socket
       *  
       *  构造方法:
       *      Socket(String host, int port)  传递服务器IP和端口号
       *      注意:构造方法只要运行,就会和服务器进行连接,连接失败,抛出异常
       *      
       *    OutputStream  getOutputStream() 返回套接字的输出流
       *      作用: 将数据输出,输出到服务器
       *      
       *    InputStream getInputStream() 返回套接字的输入流
       *      作用: 从服务器端读取数据
       *      
       *    客户端服务器数据交换,必须使用套接字对象Socket中的获取的IO流,自己new流,不行
       */
public class TCPClient {
    public static void main(String[] args)throws IOException {
        //创建Socket对象,连接服务器
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);
        //通过客户端的套接字对象Socket方法,获取字节输出流,将数据写向服务器
        OutputStream out = socket.getOutputStream();
        out.write("服务器OK".getBytes());
        //读取服务器发回的数据,使用socket套接字对象中的字节输入流
        InputStream in = socket.getInputStream();
        byte[] data = new byte[1024];
        int len = in.read(data);
        System.out.println(new String(data,0,len));
        socket.close();
    }
}
/*
   *  实现TCP服务器程序
   *  表示服务器程序的类 java.net.ServerSocket
   *  构造方法:
   *    ServerSocket(int port) 传递端口号
   *  
   *  很重要的事情: 必须要获得客户端的套接字对象Socket
   *    Socket  accept()
   */
public class TCPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
        //调用服务器套接字对象中的方法accept() 获取客户端套接字对象
        Socket socket = server.accept();
        //通过客户端套接字对象,socket获取字节输入流,读取的是客户端发送来的数据
        InputStream in = socket.getInputStream();
        byte[] data = new byte[1024];
        int len = in.read(data);
        System.out.println(new String(data,0,len));
        //服务器向客户端回数据,字节输出流,通过客户端套接字对象获取字节输出流
        OutputStream out = socket.getOutputStream();
        out.write("收到,谢谢".getBytes());
        socket.close();
        server.close();
    }
}

6.TCP中的流对象

这里写图片描述

四.总结

作者开发至今没有用到过Java去开发UDP/TCP服务器，通常采用Python去搭建，故此章内容助于大家了解网络知识，以下是需要掌握的知识点内容：

1.基础知识

  • IP地址：用来唯一表示我们自己的电脑的，是一个网络标示

  • 端口号： 用来区别当前电脑中的应用程序的

  • UDP: 传送速度快，但是容易丢数据，如视频聊天，语音聊天

  • TCP: 传送稳定，不会丢失数据，如文件的上传、下载

2.UDP程序交互的流程

  • 发送端
    • 创建DatagramSocket对象
    • 创建DatagramPacket对象，并封装数据
    • 发送数据
    • 释放流资源
  • 接收端
    • 创建DatagramSocket对象
    • 创建DatagramPacket对象
    • 接收数据存储到DatagramPacket对象中
    • 获取DatagramPacket对象的内容
    • 释放流资源

3.TCP程序交互的流程

  • 客户端
    • 创建客户端的Socket对象
    • 获取Socket的输出流对象
    • 写数据给服务器
    • 获取Socket的输入流对象
    • 使用输入流，读反馈信息
    • 关闭流资源
  • 服务器端
    • 创建服务器端ServerSocket对象，指定服务器端端口号
    • 开启服务器，等待着客户端Socket对象的连接，如有客户端连接，返回客户端的Socket对象
    • 通过客户端的Socket对象，获取客户端的输入流，为了实现获取客户端发来的数据
    • 通过客户端的输入流，获取流中的数据
    • 通过客户端的Socket对象，获取客户端的输出流，为了实现给客户端反馈信息
    • 通过客户端的输出流，写数据到流中
    • 关闭流资源

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/qq_34829447/article/details/82194339
今日推荐
面壁智能发布 Eurux-8x22B 开源大模型 —— 堪称「理科状元」
开源日报 | 谷歌扶持鸿蒙上位；开源Rabbit R1；Docker加持的安卓手机；微软的焦虑和野心；海尔电器把开放平台关了
中国码农的“35岁魔咒”
蘭雅 CorelDRAW 插件 2024.5.1 国际劳动节版，免费下载
Arc Browser for Windows 1.0 正式 GA
90后程序员开发视频搬运软件、不到一年获利超 700 万，结局很刑！
周排行
【转】spring中对控制反转和依赖注入的理解
tms webcore 安装和使用
java程序员进阶相关书籍
SpringMVC接受请求参数、
如何保存训练好的机器学习模型
MyEclipse、Eclipse设置项目JDK的三个地方
商超行业微信小程序开发定制一般多少钱 （行业技术人员解读）
Markdown编辑器语言——30分钟入门到到精通
Linux系统下MongoDB的简单安装与基本操作
Power Strings
每日归档
更多
2024-05-07(14)
2024-05-06(40)
2024-05-05(0)
2024-05-04(7)
2024-05-03(19)
2024-05-02(0)
2024-05-01(4)
2024-04-30(1)
2024-04-29(40)
2024-04-28(0)

代码天地 © 2018 codetd.com

境外服务器   最新电视剧2022