学習のJava - ネットワークプログラミング

ネットワークプログラミング

ノートの内容：

• ネットワークプログラミングの概要
• ネットワークプログラミングの三つの要素
• UDPプログラミング
• TCPのプログラミング

ネットワークプログラミングの概要：

コンピュータネットワーク

是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

ネットワークプログラミング

就是用来实现网络互连的==不同计算机上==运行的程序间可以进行数据交换。

ネットワークモデル：

计算机网络之间以何种规则进行通信，就是网络模型研究问题。

一般的にネットワークモデルを指し、

    OSI（Open System Interconnection开放系统互连）参考模型
    TCP/IP参考模型

図のネットワーク参照モデル。

ネットワークプログラミングの三つの要素

1. IPアドレス：InetAddressが
   ホスト名が利用可能である、覚えやすい、ネットワークデバイスを識別
2. ポート番号は
   、異なるプロセスを識別するために使用されるプロセスの論理アドレスを識別する
3. 転送プロトコルの
   通信ルール
   一般的なプロトコル：TCP、UDPを

IPアドレス

ネットワークコンピュータが互いに通信することができ得るために、この、== ==各コンピュータのTCP / IPプロトコルで識別番号によって送信されたデータを受信するように指定されたコンピュータとコンピュータを識別するための識別番号を指定する必要があります識別番号は、IPアドレスです。

コンピュータは、バイナリデータを認識することができ、当社のIPアドレスは、バイナリデータでなければなりませんが、我々はIPアドレスを設定したIPアドレスの表現を容易にするために、バイナリではないので、私は、IPアドレスの各バイトにそれを入れていますデータは10進数、次に「に変換され、ドット十進」「別々に示されているように、この方法は、以下のように呼ばれています」

IP構成：ホストネットワーク番号のセクション番号セクション+

分類IPアドレス：

組成IPアドレス：ネットワークのホスト数部数セクション+
クラスA：セグメント番号である第一のネットワークセグメント数+三つのセクションは、ホスト数のセグメント
ネットワーク番号：256 256 256 = 16,777,216
クラスBが：ネットワークセグメント号II前秒後にセグメント番号+期間をホスト
256 * 256 = 65536：ネットワーク番号
クラスC：の期間の後にネットワークセグメント番号+番号セグメントのホストの前に第三期
のネットワーク数：256
分類IPアドレス：
クラス1.0。 0.1 --- 127.255.255.254（1）10.XXXプライベートアドレス（プライベートアドレスは、インターネット上で使用されず、ローカル・エリア・ネットワーク・アドレスに使用されている）、（2）127.XXXがアドレスを予約され、使用されるサイクル試験であります使用。
クラスB 128.0.0.1 --- --- 191.255.255.254 172.16.0.0 172.31.255.255はプライベートアドレスです。169.254.XXは、アドレスが予約されています。
クラスC 192.0.0.1 --- 223.255.255.254 192.168.xxのはプライベートアドレスである
224.0.0.1のような--- 239.255.255.254 D
Eクラス240.0.0.1 --- 247.255.255.254

二つのDOSコマンド：

    ipconfig 查看本机ip地址
    ping 后面跟ip地址。测试本机与指定的ip地址间的通信是否有问题

特別なIPアドレス：

    127.0.0.1 回环地址(表示本机)
    x.x.x.255 广播地址
    x.x.x.0 网络地址

だから、我々はIPアドレスを取得して操作する場合は？
IPアドレスの買収や操作を容易にするために、Javaは、当社の使用するクラスのInetAddressを提供します。

MACアドレス:( ID番号）：

网卡的硬件标识

InetAddressの使用

コンストラクタは、その後、どのように機能するクラスが提供しますするには？
機能を把握するには、次の
静的のInetAddressのgetByName（String型のホスト）：ホスト名またはオブジェクトの文字列表現のIPアドレスによるIPアドレスを取得するため
のgethostname（）：ホスト名が取得する
ホストのIPアドレスを取得します：はgetHostAddressを（）

public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
        // public static InetAddress getByName(String host)
        // InetAddress address = InetAddress.getByName("liuyi");
        // InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.12.92");
        InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.12.63");

        // 获取两个东西：主机名，IP地址
        // public String getHostName()
        String name = address.getHostName();
        // public String getHostAddress()
        String ip = address.getHostAddress();
        System.out.println(name + "---" + ip);
    }

ポート番号

物理ポートNICポート

私たちは、論理ポートを参照すると、論理ポートです

A:每个网络程序都会至少有一个逻辑端口
B:用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识
C:有效端口：0~65535，其中0~1024系统使用或保留端口。

TCPおよびUDPプロトコル

UDP

将数据源和目的==封装成数据包==中，不需要建立连接；每个数据报的大小在限制在64k；因无连接，是不可靠协议；不需要建立连接，速度快

TCP

建立连接，形成传输数据的通道，在连接中进行大数据量传输；通过三次握手完成连接，是可靠协议；必须建立连接，效率会稍低

要約：

UDP：

• コネクション指向。
• 信頼できません。
• 速いです。
• データパケット送信、最大データパケット64K。
  例：
  メッセージ、オンラインビデオ、ビデオ会議、テキストメッセージング、郵便局の小包をチャット。

TCP：

• コネクション型（確立された接続経路）。
• 無制限のデータ
• 安全性と信頼性

• あまり効率的。

• 3ウェイハンドシェイクによって、接続の確立を確保します。
  たとえば、次の
  ダウンロード、電話、
  

ソケット

ソケットプログラミング、ネットワークプログラミング、ソケットプログラミングは同じです。

ソケットソケット：

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包含了： IP地址+端口号

原則メカニズムソケット：

• 通信の両端には、ソケットを持っています。
• 実際には、ネットワーク・トラフィックは、ソケット間の通信です。
• 二つのデータ伝送間のソケットIO。

通信の原理を説明Scoket。

UDPの送信

• DatagramSocketの：このクラスは、データグラムパケットを送受信するためのソケットを表します。

• DatagramPacket：このクラスは、データグラムパケットを表します。

• 送信側、受信側を確立します。

• セットアップパケット。

• コールの送信と受信のソケット方法。

• 閉じるソケット。

• 送信機と受信機は、2つの別々のプログラムです。

データを送受信するUDPプロトコルを示して

UDPの送信 - 送信側の思考

1. UDPソケットサーバーを確立します
2. 送信すべきデータがされているカプセル化されたパケットに
3. UDPソケットサーバーにより、パケットが送信されます
4. 閉じるリソース

public static void main(String[] args) throws IOException {
       //1.创建发送端Socket对象
    //发送端的Socket对象不需要指定端口
       DatagramSocket ds=new DatagramSocket();
       //2.创建数据，并把数据打包
       byte[] bytes="hello,java".getBytes();
       //长度
       int length=bytes.length;
       //IP地址对象
       InetAddress address=InetAddress.getByName("z-atu-72");
       //端口
       int port=10086;
       DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes,length,address,port);
       //3.调用Socket对象的发送方法发送数据包
       ds.send(dp);
       //4.释放资源
       ds.close();


   }

コードの最適化：

public class SendDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建发送端的Socket对象
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket();

        // 创建数据并打包
        byte[] bys = "helloworld".getBytes();
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length,
        InetAddress.getByName("192.168.12.92"), 12345);
        // 发送数据
        ds.send(dp);
        // 释放资源
        ds.close();
    }
}

UDPの送信 - 受信側のアイデア：

1. 受信側UDP Socketオブジェクトを作成します。
2. 作成するためのパケットデータを受信
3. ソケットオブジェクトのメソッド呼び出しデータを受信する受信機
4. 解像度パケット
5. リリースリソース

import java.io.IOException;
import java.net.*;

public class SendDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建发送端Socket对象
        DatagramSocket ds=new DatagramSocket();
        //2.创建数据，并把数据打包
        byte[] bytes="hello,java".getBytes();
        //长度
        int length=bytes.length;
        //IP地址对象
        InetAddress address=InetAddress.getByName("z-atu-72");
        //端口
        int port=10086;
        DatagramPacket dp=new DatagramPacket(bytes,length,address,port);
        //3.调用Socket对象的发送方法发送数据包
        ds.send(dp);

        //4.释放资源
        ds.close();
    }
}

コードの最適化：

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);

        // 创建一个包裹
        byte[] bys = new byte[1024];
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length);

        // 接收数据
        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
        ds.close();
    }
}

注意：

多次启动接受端会报java.net.BindException：Address already in use:Cannot bind 异常，表示端口别占用

UDP案例

从键盘录入数据进行发送，如果输入的是886那么客户端就结束输入数据。

TCP传输

Socket和ServerSocket
建立客户端和服务器端
建立连接后，通过Socket中的IO流进行数据的传输
关闭socket
同样，客户端与服务器端是两个独立的应用程序。

TCP传输-客户端思路：

Socket 客户端Socket套接字

1:建立客户端的Socket服务,并明确要连接的服务器。 （这一步如果创建成功，就说明连接已经创建成功）
2:如果连接建立成功,就表明,已经建立了数据传输的通道.就可以在该通道通过IO进行数据的读取和写入.该通道称为Socket流,Socket流中既有读取流,也有写入流.
3:通过Socket对象的方法,可以获取这两个流
4:通过流的对象可以对数据进行传输
5:如果传输数据完毕,关闭资源

/*
 * TCP协议发送数据：
 * A:创建发送端的Socket对象
 *      这一步如果成功，就说明连接已经建立成功了。
 * B:获取输出流，写数据
 * C:释放资源
 * 
 * 连接被拒绝。TCP协议一定要先开启服务器。
 * java.net.ConnectException: Connection refused: connect
 */
public class ClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建发送端的Socket对象
        // Socket(InetAddress address, int port)
        // Socket(String host, int port)
        // Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("192.168.12.92"), 8888);
        Socket s = new Socket("192.168.12.92", 8888);

        // 获取输出流，写数据
        // public OutputStream getOutputStream()
        OutputStream os = s.getOutputStream();
        os.write("hello,tcp,我来了".getBytes());

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

TCP传输-服务器端思路

ServerSocket 服务端Socket套接字

1:建立服务器端的socket服务，需要一个端口，
2:服务端没有直接流的操作,而是通过accept方法获取客户端对象，在通过获取到的客户端对象的流和客户端进行通信
3:通过客户端的获取流对象的方法,读取数据或者写入数据
4:如果服务完成,需要关闭客户端,然后关闭服务器，但是,一般会关闭客户端,不会关闭服务器,因为服务端是一直提供服务的

TCP传输案例

服务器给客户端反馈

客户端键盘录入，服务器输出到控制台

客户端键盘录入，服务器输出文本文件

客户端文本文件，服务器输出到控制台

客户端文本文件，服务器输出文本文件

上传图片案例

服务器的代码用线程进行封装，这样可以模拟一个同时接收多人上传文件的服务器。(用循环也可以但是效率低，是单线程的程序)

TCP协议发送和接收数据图解

TCP传输容易出现的问题

客户端连接上服务端，两端都在等待，没有任何数据传输。
通过例程分析：
因为read方法或者readLine方法是阻塞式。
解决办法：
自定义结束标记
使用shutdownInput，shutdownOutput方法。