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【Java基础学习笔记】网络编程

1kesou 2022-04-18 阅读 92
java

目录

网络编程

网络基础知识

  1. 网络通信：
    两台设备之间通过网络实现数据传输，java.net包下提供了一系列的类和接口，完成网络通信

  2. 根据网络覆盖范围不同，对网络分类：
    (1)局域网：覆盖范围最小，仅仅覆盖一个教师或一个机房
    (2)城域网：覆盖范围较大，仅仅覆盖一个城市
    (3)广域网：覆盖范围最大，可以覆盖全国，甚至全球，万维网是广域网的代表

  3. ip地址：用于唯一标识网络中的每台计算机
    (1)查看ip地址：ipconfig
    (2)ip地址表示形式：点分十进制 xx.xx.xx.xx
    (3)每个十进制数的范围：0~255
    (4)ip地址组成：网络地址+主机地址
    (5)IPv6是互联网工程任务组成设计的用于代替IPv4的下一代IP协议，其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址；由于IPv4最大的问题在于网络地址资源有限，IPv6的使用不仅能解决网络地址资源的数量问题，而且解决了多种接入设备炼乳互联网的障碍

  4. 域名：将ip地址映射成域名，如www.baidu.com

  5. 端口号：用于标识计算机上某个特定的网络程序，以整数形式标识，范围0~65535，0~1024已经被占用，常的网络程序端口号：tomcat：8080，mysql：3306，oracle：1521

  6. 网络通信协议：
    TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)的简写，即网络通信协议；Internet就是有网络层的 IP 协议和传输层的TCP 协议组成的

  7. TCP协议：
    (1)使用 TCP 协议前，必须建立 TCP 连接，形成传输数据通道
    (2)传输前，采用”三次握手“方式，是可靠的
    (3)TCP协议进行通信的两个应用进程：客户端、服务端
    (4)在连接中可进行大数据量的传输
    (5)传输完毕，需释放已建立的连接，效率低

  8. UDP协议：
    (1)将数据、源、目的封装成数据包，不需要建立连接
    (2)每个数据报的大小限制在64K内
    (3)因无需连接，故是不可靠的
    (4)发送数据结束时无需释放资源(因为不是面向连接的)，速度快

  9. InetAddress类相关方法

    public class InetAddress_ {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
        //1. 获取本机的InetAddress对象
        InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
        System.out.println(localHost);
        
        //2. 根据指定的主机名获取InetAddress对象
        InetAddress l = InetAddress.getByName("L");
        System.out.println(l);
        
        //3. 根据域名获取一个InetAddress对象
        InetAddress host = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
        System.out.println(host);
        
        //4. 根据InetAddress对象，反向获取对应的主机地址
        String hostAddress = host.getHostAddress();
        System.out.println(hostAddress);
        
        //5. 根据InetAddress对象，反向获取对应的主机名/域名
        String hostName = host.getHostName();
        System.out.println(hostName);
    }
}

TCP网络编程

  1. Socket基本介绍：
    (1)套接字(Socket)开发网络应用程序被广泛采用，以至于成为事实上的标准
    (2)通信的两端都要有Socket，是两台机器间通信的端点
    (3)网络通信其实就是Socket间的通信
    (4)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
    (5)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

  2. TCP网络通信编程：
    (1)基于客户端-服务端的网络通信
    (2)底层使用的是TCP/IP协议
    (3)应用场景：客户端发送数据，服务端接受并显示控制台
    (4)基于Socket的TCP编程

  3. TCP字节流编程

    /**
* 服务端
*/
public class SocketTCP01Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //在本机的9999端口监听，等待连接
        //注意：要求在本机没有其它服务在监听9999
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        System.out.println("等待连接");
        //当没有客户端连接9999端口时，程序会阻塞，等待连接
        //如果有客户端，则会返回一个Socket对象，程序继续
        Socket socket = serverSocket.accept();
        System.out.println("服务端" + socket.getClass());
        //通过socket.getInputStream()读取客户端写入到数据通道的数据并显示
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        //读取
        byte[] buf = new byte[1024];
        int readLen = 0;
        while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {
            System.out.println(new String(buf, 0, readLen));
        }
        
        //写入数据，回传给Client
        //获取socket相关联的输出流
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        outputStream.write("hello,client".getBytes());
        //必须设置结束标记
        socket.shutdownInput();
        //关闭流对象和socket，必须关闭
        outputStream.close();
        inputStream.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();
    }
}

/**
 * 客户端
 */

public class SocketTCP01Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //连接服务端
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
        System.out.println("客户端" + socket.getClass());
        //连接上后，生成Socket，通过socket.getOutputStream()，发送hello
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        //通过输出流，写入数据到数据通道
        outputStream.write("hello".getBytes());
        //必须设置结束标记
        socket.shutdownOutput();
        
        //读取服务端发出的数据
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        byte[] buf = new byte[1024];
        int readLen = 0;
        while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {
            System.out.println(new String(buf, 0, readLen));
        }
        //关闭流对象和socket，必须关闭
        inputStream.close();
        outputStream.close();
        socket.close();
    }
}

  4. TCP字符流编程

    /**
 * 服务端
 */
public class SocketTCP02Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //在本机的9999端口监听，等待连接
        //注意：要求在本机没有其它服务在监听9999
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        System.out.println("等待连接");
        //当没有客户端连接9999端口时，程序会阻塞，等待连接
        //如果有客户端，则会返回一个Socket对象，程序继续
        Socket socket = serverSocket.accept();
        System.out.println("服务端" + socket.getClass());
        //通过socket.getInputStream()读取客户端写入到数据通道的数据并显示
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        //读取
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
        String s = bufferedReader.readLine();
        System.out.println(s);
        //写入数据，回传给Client
        //获取socket相关联的输出流
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));
        bufferedWriter.write("hello,client");
        bufferedWriter.newLine();
        bufferedWriter.flush();
        //关闭流对象和socket，必须关闭
        bufferedReader.close();
        bufferedWriter.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();
    }
}

/**
 * 客户端
 */

public class SocketTCP02Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //连接服务端
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
        System.out.println("客户端" + socket.getClass());
        //连接上后，生成Socket，通过socket.getOutputStream()，发送hello
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        //通过输出流，写入数据到数据通道
        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));
        bufferedWriter.write("hello");
        bufferedWriter.newLine();//插入换行符，表示写入内容结束,注意，必须要求对方使用readLine()!!!
        bufferedWriter.flush();//使用字符流，需要使用手动刷新
        //读取服务端发出的数据
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
        String s = bufferedReader.readLine();
        System.out.println(s);
        //关闭流对象和socket，必须关闭
        bufferedReader.close();
        bufferedWriter.close();
        socket.close();
    }
}

  5. netstat指令：

    (1)netstat -an 可以查看当前主机网络情况，包括端口监听情况和网络连接情况

    ​ netstat -anb 可以查看当前哪一个程序在监听端口

    (2)netstat -an|more 可以分页显示，输入空格继续显示

    (3)要求在dos控制台下执行

    注：

    Listening表示某个端口在监听

    如果有一个外部程序(客户端)连接到该端口，就会显示一条连接信息 ESTABLISHED

  6. TCP连接：

    当客户端连接到服务端后，实际上客户端也是通过一个端口和服务端进行通讯的，这个端口是TCP/IP来分配的

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