前言

感谢大家的观看，如果中间遇到写的有问题的地方，请多多指教

此文章，我是通过尚硅谷的视频进行编写的。我在之后的时间会将此类文章全部编写出来。完成我的java冲刺小专栏。谢谢大家的观看

[硅谷学习路线](2021年度全网最全Java学习路线 - 哔哩哔哩 (bilibili.com))

网络编程

Java是 Internet 上的语言，它从语言级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。

Java提供的网络类库，可以实现无痛的网络连接，联网的底层细节被隐藏在 Java 的本机安装系统里，由 JVM 进行控制。

并且 Java 实现了一个跨平台的网络库，程序员面对的是一个统一的网络编程环境。

网络基础

计算机网络：

把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互连成一个规模大、功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息、共享硬件、软件、数据信息等资源。

网络编程的目的：

直接或间接地通过网络协议与其它计算机实现数据交换，进行通讯。

多个计算机之间通过网络进行传输数据

网络编程中有两个主要的问题：

如何准确地定位网络上一台或多台主机；定位主机上的特定的应用
找到主机后如何可靠高效地进行数据传输

如何实现网络通信

通信地址

两方知道数据从指定位置发出，和接收到指定位置

IP：每台计算机都有独立的ip地址
端口号：对应计算机上的具体应用程序（进程）

一定规则

网络通信协议，两套参考模型

OSI参考模型：模型过于理想化，未能在因特网上进行广泛推广
TCP/IP参考模型(或TCP/IP协议)：事实上的国际标准。

在这里插入图片描述

将数据封装起来，通过网络规则进行指定的IP进行传输。

IP和端口（通信要素1）

IP

唯一的标识 Internet 上的计算机（通信实体）

本地地址(hostAddress)：127.0.0.1 主机名(hostName)：localhost

IP地址分类

方式一

**IPV4：**4个字节组成，4个0-255。大概42亿，30亿都在北美，亚洲4亿。2011年初已经用尽。以点分十进制表示，如192.168.0.1

**IPV6：**128位（16个字节），写成8个无符号整数，每个整数用四个十六进制位表示，数之间用冒号（：）分开

如：3ffe:3201:1401:1280:c8ff:fe4d:db39:1984

方式二

公网地址(万维网使用)和私有地址(局域网使用)。192.168. 开头的就是私有址址，范围即为192.168.0.0–192.168.255.255，专门为组织机构内部使用

Java类InetAddress

InetAddress类没有提供公共的构造器，而是提供了如下几个静态方法来获取 InetAddress实例

Internet上的主机有两种方式表示地址：

域名(hostName)：www.atguigu.com
IP 地址(hostAddress)：202.108.35.210

在我们访问网页的时候很多情况下并不是直接的使用ip访问，而是使用域名

一个ip可以绑定一个域名。很多大型的互联网的域名都是购买的比如唯品会的vip。

使用域名的过程

在这里插入图片描述

域名容易记忆，当在连接网络时输入一个主机的域名后，域名服务器(DNS) 负责将域名转化成IP地址，这样才能和主机建立连接。 -------域名解析

InetAddress类主要表示IP地址，两个子类：Inet4Address、Inet6Address。

常用方法

方法	描述
public static InetAddress getLocalHost()	获取本机的网络地址
public static InetAddress getByName(String host)	获取指定的ip网络地址，参数可以是ip或域名
public String getHostAddress()	返回 IP 地址字符串（以文本表现形式）。
public String getHostName()	获取此 IP 地址的主机名
public boolean isReachable(int timeout)	测试是否可以达到该地址

  @Test
    public void netAddressTestMethod(){
        try {

            InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println("获取本地ip:"+localHost.getHostAddress());
            System.out.println("获取本地计算机名"+localHost.getHostName());

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

在这里插入图片描述

我的计算机名

在这里插入图片描述

端口号

端口号标识正在计算机上运行的进程（程序）

不同的进程有不同的端口号

被规定为一个 16 位的整数 0~65535。

端口号与IP地址的组合得出一个网络套接字：Socket。

下面的网络协议通过Socket进行操作

端口分类：

**公认端口：**0~1023。被预先定义的服务通信占用（如：HTTP占用端口 80，FTP占用端口21，Telnet占用端口23）

**注册端口：**1024~49151。分配给用户进程或应用程序。（如：Tomcat占用端口8080，MySQL占用端口3306，Oracle占用端口1521等）。

**动态/私有端口：**49152~65535。

网络通信协议（通信要素2）

网络通信协议 计算机网络中实现通信必须有一些约定，即通信协议，对速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等制定标准。

问题

计算机网络通信涉及内容很多，比如指定源地址和目标地址，加密解密，压缩解压缩，差错控制，流量控制，路由控制，如何实现如此复杂的网络协议呢？

通信协议分层的思想

在制定协议时，把复杂成份分解成一些简单的成份，再将它们复合起来。最常用的复合方式是层次方式，**即同层间可以通信、上一层可以调用下一层，而与再下一层不发生关系。**各层互不影响，利于系统的开发和扩展。

两个重要协议

传输层协议中有两个非常重要的协议：

传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)
用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)。

TCP协议

使用TCP协议前，须先建立TCP连接，形成传输数据通道
传输前，采用“三次握手”方式，点对点通信，是可靠的
TCP协议进行通信的两个应用进程：客户端、服务端。
在连接中可进行大数据量的传输
传输完毕，需释放已建立的连接，效率低

三次握手

在这里插入图片描述

相当于：客户端：在吗，服务端：在的怎么了，客户端在说：准备好那我开始了

四次挥手

在这里插入图片描述

实际中，当用户需要使用客户端的时候，客户端与服务器建立连接，当不需要使用的时候，就需要关闭连接资源了

客户端发送要断开连接
服务端接收到断开信息，发送给客户端
服务端在进行断开，并且发送断开成功信息
客户端接收到断开连接信息，再次发送验证是关闭

UDP协议

将数据、源、目的封装成数据包，不需要建立连接

每个数据报的大小限制在64K内

发送不管对方是否准备好，接收方收到也不确认，故是不可靠的

可以广播发送

发送数据结束时无需释放资源，开销小，速度快

使用场景

大型直播的时候，需要占用的资源过大，只考虑可以使用，中间的一些画面卡顿一点是可以接受的。

但是对于淘宝的这种信息严格安全就不适用

TCP/IP是什么

TCP/IP 以其两个主要协议：**传输控制协议(TCP)和网络互联协议(IP)**而得名，实际上是一组协议，包括多个具有不同功能且互为关联的协议。

IP(Internet Protocol)协议是网络层的主要协议，支持网间互连的数据通信。
TCP/IP协议模型从更实用的角度出发，形成了高效的四层体系结构，即物理链路层、IP层、传输层和应用层。

Socket（套接字）

什么是套接字

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。

利用套接字(Socket)开发网络应用程序早已被广泛的采用，以至于成为事实上的标准。

通信的两端都要有Socket，是两台机器间通信的端点。

网络通信其实就是Socket间的通信。

Socket允许程序把网络连接当成一个流，数据在两个Socket间通过IO传输。

一般主动发起通信的应用程序属客户端，等待通信请求的为服务端。

Socket分类：

流套接字（stream socket）：使用TCP提供可依赖的字节流服务
数据报套接字（datagram socket）：使用UDP提供“尽力而为”的数据报服务

Socket常用构造器

方法	描述
public Socket(InetAddress address,int port)	创建一个流套接字并将其连接到指定 IP 地址的指定端口号。
public Socket(String host,int port)	创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号。

常用方法

方法	描述
public InputStream getInputStream()	返回此套接字的输入流。可以用于接收网络消息
public OutputStream getOutputStream()	返回此套接字的输出流。可以用于发送网络消息
public InetAddress getInetAddress()	此套接字连接到的远程 IP 地址；如果套接字是未连接的，则返回 null。
public InetAddress getLocalAddress()	获取套接字绑定的本地地址。即本端的IP地址
public int getPort()	此套接字连接到的远程端口号；如果尚未连接套接字，则返回 0。
public int getLocalPort()	返回此套接字绑定到的本地端口。如果尚未绑定套接字，则返回 -1。即本端的端口号。
public void close()	关闭此套接字。套接字被关闭后，便不可在以后的网络连接中使用（即无法重新连接或重新绑定）。需要创建新的套接字对象。关闭此套接字也将会关闭该套接字InputStream 和OutputStream。
public void shutdownInput()	如果在套接字上调用 shutdownInput() 后从套接字输入流读取内容，则流将返回 EOF（文件结束符）。即不能在从此套接字的输入流中接收任何数据。
public void shutdownOutput()	禁用此套接字的输出流。对于 TCP 套接字，任何以前写入的数据都将被发送，并且后跟 TCP 的正常连接终止序列。如果在套接字上调用 shutdownOutput() 后写入套接字输出流，则该流将抛出 IOException。即不能通过此套接字的输出流发送任何数据。

TCP网络编程

基于Socket的TCP编程

下面是一个完整的流程图

在这里插入图片描述

服务器建立 ServerSocket 对象

ServerSocket 对象负责等待客户端请求建立套接字连接，类似邮局某个窗口中的业务员。也就是说，服务器必须事先建立一个等待客户请求建立套接字连接的ServerSocket对象。

服务器程序的工作过程包含以下四个基本的步骤：

调用 ServerSocket(int port) ：创建一个服务器端套接字，并绑定到指定端口上。用于监听客户端的请求。
调用 accept()：监听连接请求，如果客户端请求连接，则接受连接，返回通信套接字对象。
调用该Socket类对象的 getOutputStream() 和 getInputStream ()：获取输出流和输入流，开始网络数据的发送和接收。
关闭ServerSocket和Socket对象：客户端访问结束，关闭通信套接字。

客户端创建Socket对象

客户端程序可以使用Socket类创建对象，创建的同时会自动向服务器方发起连接。通过Socket构造器

Socket常用构造器

方法	描述
public Socket(InetAddress address,int port)	创建一个流套接字并将其连接到指定 IP 地址的指定端口号。
public Socket(String host,int port)	创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号。

客户端Socket的工作过程包含以下四个基本的步骤：

创建 Socket：根据指定服务端的 IP 地址或端口号构造 Socket 类对象。若服务器端响应，则建立客户端到服务器的通信线路。若连接失败，会出现异常。
打开连接到 Socket 的输入/出流：使用 getInputStream()方法获得输入流，使用 getOutputStream()方法获得输出流，进行数据传输
按照一定的协议对 Socket 进行读/写操作：通过输入流读取服务器放入线路的信息（但不能读取自己放入线路的信息），通过输出流将信息写入线程。
关闭 Socket：断开客户端到服务器的连接，释放线路

代码示例

服务端

/    创建服务端，因为服务端先打开，等待客户端的发送请求
    @Test
    public void ServerMethod(){
    
    
        try {
    
    
//            创建服务端指定端口
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8899);
//            通过监听器来获取发送过来的（socket）套接字
            Socket accept = serverSocket.accept();
//            通过套接字获取文件的输出流 ，便于将请求发送来的数据进行打印
            InputStream inputStream = accept.getInputStream();

//            下面就是文件流的操作

            int read = inputStream.read();
            while (read !=-1){
    
    
//                进行打印字节流中的数据
                System.out.print((char) read);
                read = inputStream.read();
            }

//            最后关闭服务端，当然也可以不关闭
//            先关闭（套接字）socket，在关闭服务端
            accept.close();
            serverSocket.close();

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

    }

客户端

//    这里编写的是客户端
    @Test
    public void ClientMethod(){
    
    
        try {
    
    
//            建立与指定的服务端连接
            Socket socket = new Socket("192.168.159.1", 8899);
//            获取向指定套接字输入的流
            OutputStream outputStream =  socket.getOutputStream();

            outputStream.write("123456".getBytes());

//            最后关闭
            socket.close();

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

结果

先启动服务端

一直在监听等待请求

在这里插入图片描述

客户端就执行很快，发送完毕就关闭了

在这里插入图片描述

最后服务端接收到发送的信息，进行关闭内部

在这里插入图片描述

服务端给与反馈

在服务端可以再次编写代码

向客户端在发送数据，输出流输出数据。客户端获取输入流进行获取信息

代码类似于IO的操作。我这里就给与截图了

服务端

在这里插入图片描述

客户端

在这里插入图片描述

服务端是一直开启的，处于阻塞

客户端发送数据，进行关闭一下数据输出，不然处于阻塞就不能向服务端接收

服务端接收到的之后，发送了数据回去，客户端监听到进行操作打印

后面的学习

后面我们到javaWeb的时候

客户端：使用浏览器
服务端：Tomcatweb服务器。

（注意这里说的服务器和物理服务器有区别我下面还会写一篇文章说明，会让人产生误区的）
使用浏览器发送ip，端口，传过去的数据
将项目部署到Tomcat中。Tomcat处理数据使程序接收到数据进行处理
在服务端展现结果。

UDP网络编程

类 DatagramSocket 和 DatagramPacket 实现了基于 UDP 协议网络程序。

UDP数据报通过数据报套接字 DatagramSocket 发送和接收，系统不保证 UDP数据报一定能够安全送到目的地，也不能确定什么时候可以抵达。

DatagramPacket 对象封装了UDP数据报，在数据报中包含了发送端的IP 地址和端口号以及接收端的IP地址和端口号。

UDP协议中每个数据报都给出了完整的地址信息，因此无须建立发送方和接收方的连接。如同发快递包裹一样。

DatagramSocket 类的常用方法

方法	描述
public DatagramSocket(int port)	创建数据报套接字并将其绑定到本地主机上的指定端口套接字将被绑定到通配符地址，IP 地址由内核来选择。
public DatagramSocket(int port,InetAddress laddr)	创建数据报套接字，将其绑定到指定的本地地址。本地端口必须在 0 到 65535 之间（包括两者）。如果 IP 地址为 0.0.0.0，套接字将被绑定通配符地址，IP 地址由内核选择。
public void close()	关闭此数据报套接字。
public void send(DatagramPacket p)	从此套接字发送数据报包。DatagramPacket 包含的信息指示：将要发送的数据、其长度、远程主机的 IP 地址和远程主机的端口号。
public void receive(DatagramPacket p)	从此套接字接收数据报包。当此方法返回时，DatagramPacket的缓冲区填充了接收的数据。数据报包也包含发送方的 IP 地址和发送方机器上的端口号。此方法在接收到数据报前一直阻塞。数据报包对象的 length 字段包含所接收信息的长度。如果信息比包的长度长，该信息将被截短。
public InetAddress getLocalAddress()	获取套接字绑定的本地地址。
public int getLocalPort()	返回此套接字绑定的本地主机上的端口号。
public InetAddress getInetAddress()	返回此套接字连接的地址。如果套接字未连接，则返回 null。
public int getPort()	返回此套接字的端口。如果套接字未连接，则返回 -1。

DatagramPacket类的常用方法

方法	描述
public DatagramPacket(byte[] buf,int length)	构造 DatagramPacket，用来接收长度为 length 的数据包。 length 参数必须小于等于 buf.length。
public DatagramPacket(byte[] buf,int length,InetAddress address,int port)	构造数据报包，用来将长度为 length 的包发送到指定主机上的指定端口号。length参数必须小于等于 buf.length。
public InetAddress getAddress()	返回某台机器的 IP 地址，此数据报将要发往该机器或者是从该机器接收到的。
public int getPort()	返回某台远程主机的端口号，此数据报将要发往该主机或者是从该主机接收到的。
public byte[] getData()	返回数据缓冲区。接收到的或将要发送的数据从缓冲区中的偏移量 offset 处开始，持续 length 长度。
public int getLength()	返回将要发送或接收到的数据的长度。

UDP网络通信

流程：

DatagramSocket与DatagramPacket
建立发送端，接收端
建立数据包
调用Socket的发送、接收方法
关闭Socket

发送端与接收端是两个独立的运行程序

接收端


//    接收者
    @Test
    public void CommsumerMethod(){
    
    

        DatagramSocket ds = null;
        try {
    
    
            ds = new DatagramSocket(10000);
            byte[] by = new byte[1024];
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(by, by.length);
            ds.receive(dp);
            String str = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength());
            System.out.println(str + "--" + dp.getAddress());
        } catch (Exception e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        } finally {
    
    
            if (ds != null)
                ds.close();
        }
    }

发送端

//    发送者
    @Test
    public void ProviderMethod(){
    
    

        DatagramSocket ds = null;
        try {
    
    
            ds = new DatagramSocket();

//            发送的信息
            byte[] by = "hello,atguigu.com".getBytes();

            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(by, 0, by.length,
                    InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 10000);
            ds.send(dp);
        } catch (Exception e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        } finally {
    
    
            if (ds != null)
                ds.close();
        }
    }

在这里插入图片描述

感谢大家的观看，如果中间遇到写的有问题的地方，请多多指教

URL编程

URL(Uniform Resource Locator)：统一资源定位符，它表示 Internet 上某一资源的地址。

它是一种具体的URI，即URL可以用来标识一个资源，而且还指明了如何locate 这个资源。

通过 URL 我们可以访问 Internet 上的各种网络资源，比如最常见的 www，ftp 站点。浏览器通过解析给定的 URL 可以在网络上查找相应的文件或其他资源。

在之前是有个BT种子的概念

BT种子就是URL，直接放在浏览器上就可以下载指定的内容

URL的基本结构由5部分组成：

<传输协议>://<主机名>:<端口号>/<文件名>#片段名?参数列表

例如:

 http://192.168.1.100:8080/helloworld/index.jsp#a?username=shkstart&password=123

URL类

为了表示URL，java.net 中实现了类 URL。我们可以通过下面的构造器来初始化一个 URL 对象：

构造函数	描述
public URL (String spec)	通过一个表示URL地址的字符串可以构造一个URL对象。例如：URL url = new URL (“http://www. atguigu.com/”);
public URL(URL context, String spec)	通过基 URL 和相对 URL 构造一个 URL 对象。例如：URL downloadUrl = new URL(url, “download.html")
public URL(String protocol, String host, String file)	例如：new URL(“http”, “www.atguigu.com”, “download. html");
public URL(String protocol, String host, int port, String file)	例如: URL gamelan = new URL(“http”, “www.atguigu.com”, 80, “download.html");

URL类的构造器都声明抛出非运行时异常，必须要对这一异常进行处理，通常是用 try-catch 语句进行捕获。

URL常用的方法

方法	描述
public String getProtocol( )	获取该URL的协议名
public String getHost( )	获取该URL的主机名
public String getPort( )	获取该URL的端口号
public String getPath( )	获取该URL的文件路径
public String getFile( )	获取该URL的文件名
public String getQuery( )	获取该URL的查询名

URLConnection类

可以将URL中的指定资源下载下来

URL的方法 openStream()：能从网络上读取数据

若希望输出数据，例如向服务器端的 CGI （公共网关接口-Common Gateway Interface-的简称，是用户浏览器和服务器端的应用程序进行连接的接口）程序发送一些数据，则必须先与URL建立连接，然后才能对其进行读写，此时需要使用 URLConnection 。

获取URLConnecion对象

URLConnection：表示到URL所引用的远程对象的连接。当与一个URL建立连接时，首先要在一个 URL 对象上通过方法 openConnection() 生成对应的 URLConnection 对象。如果连接过程失败，将产生IOException.

URL netchinaren = new URL ("http://www.atguigu.com/index.shtml"); 
URLConnectonn u = netchinaren.openConnection( );

URLConnection常用的方法

public Object getContent( ) throws IOException
public int getContentLength( )
public String getContentType( )
public long getDate( )
public long getLastModified( )
public InputStream getInputStream( )throws IOException
public OutputSteram getOutputStream( )throws IOException

示例

随便找个可以访问的页面

在这里插入图片描述

在下面代码中

通过URL指定路径

获取URLConnection，然后进行读写操作

//    测试:通过URL获取URLConnection
//    从而进行指定文件的读写操作
    @Test
    public void UrlConnctionTest() {

        try {
            URL url = new URL("https://699pic.com/tupian/2022.html");

            URLConnection urlConnection = url.openConnection();

//            获得指定的文件的输入流,从而可以进行读取.在放入本地的文件中
            InputStream inputStream = urlConnection.getInputStream();

//            创建本地的输出流进行接收

            OutputStream outputStream = new FileOutputStream(new File("C:\\Users\\HP\\Desktop\\2022.html"));


            int read = inputStream.read();
            while (read != -1) {
                System.out.println(read);
                outputStream.write(read);
                read = inputStream.read();
            }


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

下载成功

在这里插入图片描述

URI、URL和URN的区别

URI，是uniform resource identifier，统一资源标识符，用来唯一的标识一个资源。

URL是uniform resource locator，统一资源定位符，它是一种具体的URI，即URL可以用来标识一个资源，而且还指明了如何locate这个资源。

URN，uniform resource name，统一资源命名，是通过名字来标识资源，比如mailto:[email protected]。也就是说，

URI是以一种抽象的，高层次概念定义统一资源标识，而URL和URN则是具体的资源标识的方式。URL 和URN都是一种URI。

在Java的URI中，一个URI实例可以代表绝对的，也可以是相对的，只要它符合URI的语法规则。而URL类则不仅符合语义，还包含了定位该资源的信息，因此它不能是相对的。

在这里插入图片描述

1.10（java高级特性）网络编程

网络编程

网络基础

计算机网络：

网络编程的目的：

网络编程中有两个主要的问题：

如何实现网络通信

通信地址

一定规则

IP和端口（通信要素1）

IP

IP地址分类

方式一

方式二

Java类InetAddress

Internet上的主机有两种方式表示地址：

使用域名的过程

端口号

端口分类：

网络通信协议（通信要素2）

两个重要协议

TCP协议

三次握手

四次挥手

UDP协议

使用场景

TCP/IP是什么

Socket（套接字）

什么是套接字

Socket分类：

Socket常用构造器

常用方法

TCP网络编程

基于Socket的TCP编程

服务器建立 ServerSocket 对象

服务器程序的工作过程包含以下四个基本的步骤：

客户端创建Socket对象

Socket常用构造器

客户端Socket的工作过程包含以下四个基本的步骤：

代码示例

服务端

客户端

结果

服务端给与反馈

后面的学习

UDP网络编程

DatagramSocket 类的常用方法

DatagramPacket类的常用方法

UDP网络通信

流 程：

接收端

发送端

URL编程

URL的基本结构由5部分组成：

URL类

URL常用的方法

URLConnection类

获取URLConnecion对象

URLConnection常用的方法

示例

URI、URL和URN的区别

おすすめ

流程：