JavaSE学习笔记（12）

JavaWeb笔记 java网络编程

计算机网络

把分布在不同地理区域的具有独立功能的计算机，通过同心设备与线路连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统
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
网络编程的目的：
直接或间接地通过网络协议与其它计算机进行通

网络模型

网络通信要素

网络编程有三个要素分别是:IP地址、端口号和通信协议
IP地址（Internet Protocol Address）

是指互联网协议地址，又译为网际协议地址.网络中的计算机使用IP地址来进行唯一标识. 在Windows系统下，打开cmd，输入命令ipconfig，按回车即可查看。
本地回环地址(hostAddress)：127.0.0.1 ,它代表设备的本地虚拟接口
端口号

是计算机中的应用程序的一个整数数字标号，用来区分不同的应用程序。

0 ~ 1024 未被系统使用或保留的端口号，0 ~ 65535为有效的端口号，
也就是说我们要对一些程序定义端口号的时候，要选择1024 ~ 65535范
围内的整数数字。
比如，MySQL的端口号是3306，SQLServer的端口号是1433，
查了一下Oracle的端口号是1521
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。

通信协议：通信双方有一定的约束（规则），对传输的内容格式，速率，出错后如何解决等进行定义。

传输层协议中的两个重要协议

传统控制协议TCP(Transmission Control Protocol)

用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)

TCP

安全可靠的，有客户端和服务端。传输数据前，有“三次握手”，保证网络是通畅的。然后进行数据传输，断开连接时，要进行“四次挥手”。

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，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。
在断开时要进行**“四次挥手”**。

三次握手

四次挥手

UDP

网络是否通畅，是否发送成功，统统不关心，只管发送即可。

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
因无需连接，故是不可靠的
发送数据结束时无需释放资源，速度快

TCP编程

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

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。

public class Server {
		// 服务器端
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建服务器对象
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        System.out.println("服务器启动成功");
        //开启一个监听 程序执行到此处会出现阻塞，等待有没有客户端连接到服务器
        Socket socket = serverSocket.accept(); //接受连接到服务器的Socket
        System.out.println("有客户端连接到服务器");

        //在服务器端接受客户端发送的信息
        InputStream in = socket.getInputStream();
        byte[] b = new byte[20];
        int size = in.read(b);
        String massage = new String(b,0,size);
        System.out.println("服务器接受到客户端信息："+massage);
    }
}

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

public class Client {
//客户端
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建一个客户端Socket，创建时就要三次握手找服务器，连接不上就报错
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",9999);

        //连接成功，从客户端发送数据，以流的形式发送，可以通过网络从一台电脑向另一台电脑发送
        OutputStream out = socket.getOutputStream();
        out.write("你好服务器".getBytes()); //将这句话转换为字节数组
    }
}

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        //监听客户端连接
        Socket socket = serverSocket.accept();
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        DataInputStream datain = new DataInputStream(inputStream);
        DataOutputStream dataout = new DataOutputStream(outputStream);
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while (true){
            String massage = datain.readUTF();
            System.out.println("来自客户端的消息："+massage);

            //服务器端向客户端返回信息
            System.out.println("服务器端输入：");
            String massage1 = scanner.next();
            dataout.writeUTF(massage1);
        }
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",9999);

        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        OutputStream out = socket.getOutputStream();
        InputStream in = socket.getInputStream();
        DataOutputStream dataout = new DataOutputStream(out); //数据处理流
        DataInputStream datain = new DataInputStream(in);

        while (true){
            System.out.println("客户端输入：");
            String massage = scanner.next();
            dataout.writeUTF(massage); //输出一个字符串

            if(massage.equals("886")){
                break;
            }

            //接受服务器端返回的消息
            String massage1 = datain.readUTF();
            System.out.println("来自服务器端的消息："+massage1);
        }
        datain.close();
        dataout.close();
        socket.close();
    }
}

UDP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。

DatagramSocket ：发送/接收数据

DatagramPacket：封装数据的数据报

流程

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

//发送端
public class Send {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket();
        int i = 0;
        while (true){
            i++;
            String massage = "接收端你好"+i;
            byte[] b = massage.getBytes();
            //封装一个数据报
            DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(b,b.length, InetAddress.getByName("127.0.0.1"),9999);
            //发送数据报，只管发送，发送时网络是否通畅，是否发送到了都不知道。
            datagramSocket.send(datagramPacket);
        }
    }
}

//接收端
public class Receive {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(9999);

        //创建一个数据报，来接受数据
        byte[] b = new byte[1024]; //创建一个数组来接收
        while (true){
            DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(b,0,b.length);
            datagramSocket.receive(datagramPacket); //接收数据到数据报中

            String s = new String(b,0,datagramPacket.getLength());
            System.out.println(s);
        }
    }
}

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