第78節:Java中的網路程式設計(上)

Java Socket 網路程式設計 · 發表 2019-01-28 18:41:38

摘要：標題圖第78節:Java中的網路程式設計(上) 前言網路程式設計涉及ip,埠,協議,tcp和udp的瞭解,和對socket通訊的網路細節. 網路程式設計網路模型 OSI 開放系統互連...

標題圖

前言

網路程式設計涉及ip,埠,協議,tcp和udp的瞭解,和對socket通訊的網路細節.

網路程式設計

網路模型

OSI 開放系統互連

網路通訊要素

網路程式設計指IO加網路

OSI模型

TCP/IP模型

描述

TCP/IP模型:

應用層
傳輸層
網際層
主機到網路層

OSI模型:(封裝) 網路1封包->網路2拆包

應用層
表示層
會話層
傳輸層
網路層
資料鏈路層
物理層

網路通訊要素:

ip地址
埠號
傳輸協議

網路通訊要素

主機名和ip地址是對應的,預設的主機名:localhost

java.net
類 InetAddress

java.lang.Object
-> java.net.InetAddress

已實現的介面: Serializable
已知子類: Inet4Address, Inet6Address

public class InetAddress extends Object implements Serializable
該類表示網際網路協議ip地址

ip地址是ip使用32或128位無符號數字,它是一種低階的協議,UDP和TCP協議都是在它的基礎上構建的.

InetAddress的例項包含ip地址,相應的主機名

升級:

java.net
類 Inet6Address

java.lang.Object
-> java.net.InetAddress
-> java.net.Inet6Address

所有已實現的介面:Serializable

public final class Inet6Address extends InetAddress
該類表示網際網路協議第6版地址

獲取ip地址

package com.dashucoding.ip;

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;

public class IPDemo {

public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
// TODO Auto-generated method stub
// ip地址物件 InetAddress

// 獲取本地主機地址物件
InetAddress ip = InetAddress.getLocalHost();
// 獲取主機地址和主機名
System.out.println(ip.getHostAddress() + ":" + ip.getHostName());

InetAddress ip2 = InetAddress.getByName("192.168.2.151");
// 獲取主機地址和主機名
System.out.println(ip.getHostAddress() + ":" + ip.getHostName());

// 主機名是需要進行解析的
}

}

域名解析_查表

C:\Windows\System32\drivers\etc

檔案

Internet協議屬性

DNS 域名解析伺服器,寬頻服務.配置 DNS 域名伺服器主機,一個網址瀏覽要到它的Ip地址,要找到,就會把ip地址放到 DNS 域名解析伺服器,供給本地使用寬頻連線的使用,就可以在瀏覽器中找到ip地址,瀏覽網址了.

裝 DNS 伺服器軟體,把你要瀏覽的地址ip寫進去就可以了

有些軟體需要進行註冊序列號?

// hosts 檔案配置
127.0.0.1 www.###.cn // 該域名地址

埠

埠,為物理埠,一臺電腦傳送資訊給另一臺電腦的軟體,傳送ip地址完, 要帶上埠號, 然後對應另一臺接收訊息的軟體有個軟體應用程式的數字標識,為邏輯埠, 這樣就可以對應傳送到另一臺電腦上的對應軟體接收訊息.

我今天要去一家酒店去了地址,到了樓層, 要知道哪個房間號,才知道對應做什麼事.

埠號

傳輸協議

TCP和UDP: 傳輸協議,傳輸規則,通訊規則,傳輸層.

TCP和UDP

UDP ,不需要建立連線.我發給你資訊,不管你在不在,我就發給你了.我送你東西,寫個地址,發到你家就行.有個包,裝東西,有大小限制,最多是64k的限制資料.(好處,速度快,不可靠)

TCP 發資料,要確保連線是不是暢通的. TCP 是通過三次握手完成的,確保資料的連線暢通.用流行的話語:

完成了三次TCP握手:

女朋友發給男朋友

:"在嗎?"

男朋友回覆女朋友

:"我在!"

女朋友回覆男朋友

:"我知道了"

這樣愛情可靠,但是很浪費時間的,這樣維護情感有點耗時,但是很可靠.

TCP 斷開就不傳了, UDP 不管.電話來形容TCP,對講機來形容UDP.

Socket

Socke <-> Socket
資料在兩者之間通過IO傳輸,傳輸協議TCP或UDP

Socket就像兩端插口,傳輸協議不一樣,Socket插口也是由不同的型別的.資料在兩者之間進行傳輸,資料是基於網路的io流進行傳輸的,傳輸過程就是傳入和傳出的過程

UDP_傳送端_out

java.net
Class DatagramSocket
java.lang.Object
-> java.net.DatagramSocket

All Implemented Interfaces: 
Closeable, AutoCloseable
已知直接子類：
MulticastSocket

public class DatagramSocket extends Object implements Closeable
該類為用於傳送和接收資料報資料包的套接字,資料報套接字是分組傳送服務的傳送或接收點.

例子:

DatagramSocket s = new DatagramSocket(null); 
s.bind(new InetSocketAddress(8888));

DatagramSocket s = new DatagramSocket(8888);

構造方法摘要

方法	說明
`DatagramSocket()`	構造資料報套接字並將其繫結到本地主機上的任何可用埠
`DatagramSocket(DatagramSocketImpl impl)`	使用指定的 `DatagramSocketImpl` 建立一個未繫結的資料報套接字
`DatagramSocket(int port)`	構造資料報套接字並將其繫結到本地主機上的指定埠
`DatagramSocket(int port, InetAddress laddr)`	建立一個數據報套接字，繫結到指定的本地地址
`DatagramSocket(SocketAddress bindaddr)`	建立一個數據報套接字，繫結到指定的本地套接字地址

receive(DatagramPacket p) :從此套接字接收資料報包

send(DatagramPacket p) :從此套接字傳送資料報包

java.net
Class DatagramPacket
java.lang.Object
-> java.net.DatagramPacket

public final class DatagramPacket extends Object
該類表示資料報包

將資料封裝到資料包中,資料包物件為DatagramPacket

資料包

DatagramPacket(byte[] buf, int length)
// 位元組陣列來的

構造一個 DatagramPacket 用於接收長度的資料包 length .

receive
public void receive(DatagramPacket p) throws IOException
此套接字接收資料報包
返回, DatagramPacket的緩衝區填充了接收的資料
資料報包也包含傳送的ip地址和傳送方的埠號

傳送端

接收端

UDPSend

package com.dashucoding.udp;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;
import java.net.UnknownHostException;

public class UDPSend {

public static void main(String[] args) throws IOException {

System.out.println("udp 傳送端 run");
// 先建立upd的socket 面向物件程式設計
// 將資料封裝到資料包中
// 使用Socket物件的send方法
// 將資料包傳送出去
// 關閉資源
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
// 資料
String text = "我是傳送端,傳送的資料";
// 將資料轉成位元組陣列
byte[] buf = text.getBytes();
// 將位元組資料封裝到資料包中
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length, InetAddress.getByName("你的ip地址"),10000);
// 傳送
ds.send(dp);
// 發完關掉,不然留著資源幹嘛
ds.close();

}

}

package com.dashucoding.udp;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;

public class UDPRece {

public static void main(String[] args) throws IOException {
System.out.println("udp 接收端 run");
// 定義udp接收資料,顯示在螢幕上
// 先有插座嘛,udpsocket服務
// 接收資料前 -> 先將資料儲存到資料包中
// 先定義資料包
// 資料包物件會獲取資料包中的內容,傳送端的ip和埠
// 關閉資源

// 有upsocket服務
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
// 接收資料,接收位元組資料
byte[] buf = new byte[1024];
// 定義包
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);

// 還沒存到資料包,進行儲存
ds.receive(dp); // 阻塞

String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
int port = dp.getPort();
String text = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());

System.out.println(ip+" : "+port+" : "+text);
// 關閉資源
ds.close();

}

}

鍵盤錄入

傳送端:

package com.dashucoding.udp2;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;
import java.net.UnknownHostException;

public class UDPSend2 {

public static void main(String[] args) throws IOException {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("udp2 傳送端 run");
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
// 資料來源於鍵盤錄入
BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String line = null;
while ((line = bufr.readLine()) != null) {
if("over".equals(line)) {
break;
}
// 將資料轉成位元組陣列
byte[] buf = line.getBytes();
// 將位元組資料封裝到資料包中
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length, InetAddress.getByName("你的ip地址"), 10002);
ds.send(dp);
// 發完關掉,不然留著資源幹嘛
}

ds.close();
}

}

接收端:

package com.dashucoding.udp2;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;

public class UDPRece2 {

public static void main(String[] args) throws IOException {
// 有upsocket服務
System.out.println("udp2 接收端 run");
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10002);
while (true) {

// 接收資料,接收位元組資料
byte[] buf = new byte[1024];
// 定義包
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);

// 還沒存到資料包,進行儲存
ds.receive(dp); // 阻塞

String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
int port = dp.getPort();
String text = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength());

System.out.println(ip + " : " + port + " : " + text);
// 關閉資源
}
// ds.close();
}
}

群聊工程

變化ip地址192.168.1.255

`TCP`

Socket()
通過系統預設型別的SocketImpl建立未連線套接字

Socket(InetAddress address, int port)
建立一個流套接字並將其連線到指定ip地址的指定埠

Socket(String host, int port)
建立一個流套接字並將其連線到指定主機上的指定埠號

getOutputStream()

返回此套接字的輸出流

網路程式設計 TCP 服務端

結構

package com.dashucoding.tcp;

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

public class TCPClient {

public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
// TODO Auto-generated method stub
// 建立tcp的客戶端socket 明確服務端的地址和埠
// socket io流
// 獲取socket流

System.out.println("客戶端執行");
// 建立tcp的客戶端socket,明確服務端的地址和埠
Socket s = new Socket("ip地址",20003);
// socket輸出流資料傳送
OutputStream out = s.getOutputStream();
// 通過socket輸出流將資料傳送
out.write("hello tcp 來了".getBytes());
// 關閉
s.close();
}

}

package com.dashucoding.tcp;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class TCPServer {

public static void main(String[] args) throws IOException {
// TODO Auto-generated method stub
// 獲取客戶端的資料,在螢幕上

// 思路
// 建立服務端的socket,明確埠,監聽一個埠
// 服務端只要獲取到連結過來的客戶端就可以和指定的客戶端通訊了
// 通過獲取客戶端的讀取流物件讀取客戶端發來的資料.
// 顯示螢幕上
System.out.println("服務端執行");

// 建立服務端的socket,明確接收埠
ServerSocket ss = new ServerSocket(20003);

while (true) {
// 服務端只要獲取到連線過來的客戶端就可以和指定的客戶端通訊
Socket s = ss.accept();
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
System.out.println(ip + "...connected");

// 通過獲取客戶端的讀取流物件讀取客戶端傳送來的資料
InputStream in = s.getInputStream();
// 流操作
byte[] buf = new byte[1024];
int len = in.read(buf);
String text = new String(buf, 0, len);
System.out.println(text);
// 關閉
s.close();
}
// ss.close();
}

}

客戶端和服務端互動

客戶端:

package com.dashucoding.tcp2;

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

public class TCPClient2 {

public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
// TODO Auto-generated method stub
// 實現客戶端和服務端的收發過程
System.out.println("客戶端2 啟動");
// 建立客戶端的socket物件 
Socket s = new Socket("ip地址",20004);
// 傳送資料,通過socket輸出流完成
OutputStream out = s.getOutputStream();
out.write("服務端,我來了".getBytes());

// 讀取服務端返回的資料,通過socket輸入流
InputStream in = s.getInputStream();
byte[] buf=new byte[1024];
int len = in.read(buf);
String text = new String(buf,0,len);
System.out.println(text);

// 關閉資源
s.close();
}

}

服務端:

package com.dashucoding.tcp2;

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

public class TCPServer2 {

public static void main(String[] args) throws IOException {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("服務端2 啟動");
// 建立tcp服務端socket明確埠
ServerSocket ss = new ServerSocket(20004);

while (true) {
// 獲取客戶端
Socket s = ss.accept();
System.out.println(s.getInetAddress().getHostAddress() + "...");

// 讀取客戶端的傳送過來的資料
InputStream in = s.getInputStream();
byte[] buf = new byte[1024];
int len = in.read(buf);
String text = new String(buf, 0, len);
System.out.println(text);
// 給客戶端回饋資料
OutputStream out = s.getOutputStream();
out.write("客戶端,我已經收到".getBytes());

// 關閉客戶端
s.close();
}
// 關閉服務端
// ss.close();
}

}

客戶端

服務端

小結

網路程式設計到網路模型:一開始7層到4層

傳輸層的瞭解

網路通訊:

ip:用於網路中主機的數字標識
埠:用於應用程式的數字標識
傳輸協議:用於資料傳輸的規則

TCP和UDP的區別

TCP: 面向連線,三次握手,速度慢,可靠

UDP: 面向無連線,速度快,不可靠

實現UDP的通訊:

可以傳送，又可以接收 DatagramSocket DatagramPacket 資料包物件

實現TCP傳輸:

客戶端，服務端

客戶端要明確服務端的ip+埠,而服務端要明確埠,通過accept的方法獲取客戶端物件.

結言

那麼你是否掌握了,什麼是tcp和udp,socket通訊機制,以及ip,埠,協議.

達叔小生：往後餘生，唯獨有你

You and me, we are family !

90後帥氣小夥，良好的開發習慣；獨立思考的能力；主動並且善於溝通

簡書部落格：達叔小生

https://www.jianshu.com/u/c785ece603d1

結語

下面我將繼續對其他知識深入講解，有興趣可以繼續關注
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第78節:Java中的網路程式設計(上)

前言

網路程式設計

域名解析_查表

埠

傳輸協議

Socket

UDP_傳送端_out

TCP

小結

結言

結語

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`TCP`