JAVA从零开始学习知识整理——day11—【网络编程】

一、网络编程入门

1.1 软件结构
C/S结构：全称为Client/Server结构，是指客户端和服务器结构。常见程序有ＱＱ、迅雷等软件。
B/S结构：全称为Browser/Server结构，是指浏览器和服务器结构。常见浏览器有谷歌、火狐等。

1.2 网络通信协议
TCP/IP协议：传输控制协议/因特网互联协议( Transmission Control Protocol/Internet Protocol)，是
Internet最基本、最广泛的协议。它定义了计算机如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。它
的内部包含一系列的用于处理数据通信的协议，并采用了4层的分层模型，每一层都呼叫它的下一层所提供的
协议来完成自己的需求。

1.3 协议分类
通信的协议还是比较复杂的， java.net 包中包含的类和接口，它们提供低层次的通信细节。我们可以直接使用这
些类和接口，来专注于网络程序开发，而不用考虑通信的细节。
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。

1.4 网络编程三要素
协议：计算机网络通信必须遵守的规则。
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。
——特殊的IP地址
本机IP地址： 127.0.0.1 、 localhost 。
端口号
网络的通信，本质上是两个进程（应用程序）的通信。每台计算机都有很多的进程，那么在网络通信时，如何区分这些进程呢？
如果说IP地址可以唯一标识网络中的设备，那么端口号就可以唯一标识设备中的进程（应用程序）了。
端口号：用两个字节表示的整数，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，普通的应用程序需要使用1024以上的端口号。如果端口号被另外一个服务或应用所占用，会
导致当前程序启动失败。
利用协议 + IP地址 + 端口号三元组合，就可以标识网络中的进程了，那么进程间的通信就可以利用这个标识与其它进程进行交互。

二、TCP 通信程序
2.1 概述
TCP通信能实现两台计算机之间的数据交互，通信的两端，要严格区分为客户端（Client）与服务端（Server）。
两端通信时步骤：

服务端程序，需要事先启动，等待客户端的连接。
客户端主动连接服务器端，连接成功才能通信。服务端不可以主动连接客户端。
在Java中，提供了两个类用于实现TCP通信程序：
客户端： java.net.Socket 类表示。创建 Socket 对象，向服务端发出连接请求，服务端响应请求，两者建
立连接开始通信。
服务端： java.net.ServerSocket 类表示。创建 ServerSocket 对象，相当于开启一个服务，并等待客户端
的连接。
2.2 Socket类
Socket client = new Socket(“127.0.0.1”, 6666);
成员方法
public InputStream getInputStream() ：返回此套接字的输入流。
-如果此Scoket具有相关联的通道，则生成的InputStream 的所有操作也关联该通道。
-关闭生成的InputStream也将关闭相关的Socket。
public OutputStream getOutputStream() ：返回此套接字的输出流。
-如果此Scoket具有相关联的通道，则生成的OutputStream 的所有操作也关联该通道。
-关闭生成的OutputStream也将关闭相关的Socket。
public void close() ：关闭此套接字。
-一旦一个socket被关闭，它不可再使用。
-关闭此socket也将关闭相关的InputStream和OutputStream 。
public void shutdownOutput() ：禁用此套接字的输出流。
-任何先前写出的数据将被发送，随后终止输出流。
2.3 ServerSocket
创建：ServerSocket server = new ServerSocket(6666);
public Socket accept() ：侦听并接受连接，返回一个新的Socket对象，用于和客户端实现通信。该方法
会一直阻塞直到建立连接。
2.4 简单的TCP网络程序
TCP通信分析图解
【服务端】启动,创建ServerSocket对象，等待连接。
Socket client = new Socket(“127.0.0.1”, 6666);
ServerSocket server = new ServerSocket(6666);
【客户端】启动,创建Socket对象，请求连接。
【服务端】接收连接,调用accept方法，并返回一个Socket对象。
【客户端】Socket对象，获取OutputStream，向服务端写出数据。
【服务端】Scoket对象，获取InputStream，读取客户端发送的数据。
【服务端】Socket对象，获取OutputStream，向客户端回写数据。
【客户端】Scoket对象，获取InputStream，解析回写数据。
【客户端】释放资源，断开连接。

三、综合案例
3.1 文件上传案例
客户端：

package day11.DemoXXXX;

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

public class Socket_l {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //创建
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8845);
        //创建输出给服务器的流
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //获取本地文件流
        FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\课件\\就业班\\day07-13\\day10\\1.jpg");
        //将读取的文件传送到服务器
        byte[] bytes = new byte[1024*1024];
        int len =0;
        while ((len = fis.read(bytes))!=-1){
            os.write(bytes,0,len);
            os.flush();
        }
        socket.shutdownOutput();

        //获取服务器返回的信息
        InputStream is = socket.getInputStream();
        byte[] bytes1 = new byte[1024*1024];
        int len1= 0;
        while ((len1 = is.read(bytes1))!=-1){
            System.out.println(bytes1);
        }
        //关闭客户端
        socket.close();

    }
}

服务器端：

package day11.DemoXXXX;

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

public class SS_P {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //创建服务器
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8845);

        while (true){
           new Thread(()->{
               try {

                   //获取客户端的方法
                   Socket accept = serverSocket.accept();
                   //获取信息,并保存
                   InputStream is = accept.getInputStream();
                   String FileName = System.currentTimeMillis()+ new Random().nextInt(99999)+".jpg";
                   FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:\\课件\\就业班\\day07-13\\day11\\code\\"+FileName);
                   byte[] bytes = new byte[1024*1024];
                   int len = 0;
                   while ((len = is.read(bytes))!=-1){
                       fos.write(bytes,0,len);
                       fos.flush();
                   }

                   //给服务器传送信息
                   OutputStream os = accept.getOutputStream();
                   os.write("谢谢数据已收到".getBytes());
                   os.flush();
                   os.close();
               } catch (IOException e) {
                   e.printStackTrace();
               }
           }).start();

           //接受客户端传送来的数据和保存数据的输出流并保存

           Random rd = new Random();
           String FileName = System.currentTimeMillis()+rd.nextInt(99999)+".jpg";
           FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:\\课件\\就业班\\day07-13\\day11\\avi\\"+FileName);
           Socket accept = serverSocket.accept();
           InputStream is = accept.getInputStream();
           byte[] bytes = new byte[1024*1024];
           int len = 0;
           while((len = is.read(bytes))!=-1){
               fos.write(bytes,0,len);
           }

           //给客户端传回数据
           OutputStream os = accept.getOutputStream();
           os.write("数据已收到。".getBytes());

           //释放资源
           fos.flush();
           fos.close();
       }
    }
}

四、模拟B/S服务
代码实现：

		public class ServerDemo {
				public static void main(String[] args) throws IOException {
					ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
					while(true){
					Socket socket = server.accept();
					new Thread(new Web(socket)).start();
			}
	}
					static class Web implements Runnable{
					private Socket socket;
					public Web(Socket socket){
					this.socket=socket;
				}
			public void run() {
					try{
					//转换流,读取浏览器请求第一行
					BufferedReader readWb = new
					BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
					String requst = readWb.readLine();
					//取出请求资源的路径
					String[] strArr = requst.split(" ");
					System.out.println(Arrays.toString(strArr));
					String path = strArr[1].substring(1);
					System.out.println(path);
					FileInputStream fis = new FileInputStream(path);
					System.out.println(fis);
					byte[] bytes= new byte[1024];
					int len = 0 ;
					//向浏览器 回写数据
					OutputStream out = socket.getOutputStream();
					out.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n".getBytes());
					out.write("Content‐Type:text/html\r\n".getBytes());
					out.write("\r\n".getBytes());
					while((len = fis.read(bytes))!=‐1){
					out.write(bytes,0,len);
				}
					fis.close();
					out.close();
					readWb.close();
					socket.close();
					}catch(Exception ex){
			    		}
				 }
			 }
		}

JAVA从零开始学习知识整理——day11—【网络编程】

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