网络编程（跟着b站学习的笔记）

网络编程

1.1、概述

地球村：你在西安，你一个美国朋友！

信件：

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计算机网络：

计算机网络系统就是利用通信设备和线路将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统及其外部设备互联起来，（网络通信协议）以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息传递的系统。

网络编程的主要目的：

无线电台…传播交流信息，数据交换。通信

想要达到这个效果需要什么：

​ 1.如何准确的定位网络上的一台主机 192.168.16.124：端口，定位到这个计算机上的某个资源（比如某个应用）

​ 2.找到了这个主机，如何传输数据呢？

javaweb：网页编程 B/S

网络编程：TCP/IP C/S

1.2、网络通信的要素

如何实现网络的通信？

通信双方的地址：

​ · ip

​ · 端口号

​ · 192.168.16.124:5900

规则：网络通信的协议

TCP/IP参考模型

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-MZzizgxu-1611597433027)(C:\Users\www19\Documents\ShareX\Screenshots\2021-01\SLBrowser_r9nwgiqBWs.png)]

重点是传输层

小结：

​ 1、网络编程中的两个主要问题

​ ·如何准确的定位到网络上的一台或多台主机

​ ·找到主机后如何进行通信

​ 2、网络编程中的要素

​ ·IP 和 端口号 ip

​ ·网络通信协议 udp、tcp

​ 3、万物皆对象

1.3、IP

ip地址：InetAddress

​ ·唯一定位一台网络上计算机

​ ·127.00.1：本机 localhost

​ ·IP地址的分类

​ ·IPV4/IPV6

​ ·IPV4 127.0.0.1 ，4个字节组成，0-255，42亿个 ； 30亿都在北美，亚洲4亿。2011年就用尽了；

​ ·IPV6 128位。8个无符号整数

IPV6：	2001:0bb2:aaaa:0015:0000:0000:1aaa:1312

​ ·公网（互联网）-私网（局域网）

​ ·ABCD类地址

​ ·192.168.xx.xx，专门给组织内部使用的

​ ·域名：记忆IP问题！

​ ·IP：www.xxx.com

``

package com.wh11;

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

//测试IP
public class TestInetAddress {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        //没有构造器，无法new，只能静态方法返回
        try {
    
    
            //查询本机地址
            InetAddress inetAddress1 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            System.out.println(inetAddress1);///127.0.0.1
            InetAddress inetAddress3 = InetAddress.getByName("localhost");
            System.out.println(inetAddress3);
            InetAddress inetAddress4 = InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println(inetAddress4);

            //查询网站ip地址
            InetAddress inetAddress2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
            System.out.println(inetAddress2);//www.baidu.com/14.215.177.38

            //常用方法，不用记
            System.out.println(inetAddress2.getAddress());//了解 [B@3941a79c
            System.out.println(inetAddress2.getCanonicalHostName());//14.215.177.39 规范的名字
            System.out.println(inetAddress2.getHostAddress());//14.215.177.39 ip
            System.out.println(inetAddress2.getHostName());//www.baidu.com  域名，或者自己电脑的名称


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

1.4、端口

端口表示计算机上的一个程序的进程

​ ·不同的进程有不同的端口，用来区分软件

​ ·被规定0~65535

​ ·TCP,UDP：65535*2 tcp：80，udp：80吗？单个协议下，端口号不能冲突

​ tcp和udp可以同时用80，但不能两个程序一起在tcp用80或者一起udp用80

​ ·端口分类

​ ·公有端口0~1023

​ ·HTTP：80

​ ·HTTPS：443

​ ·FTP：21

​ ·Telent：23

​ ·程序注册窗口：2014~49151，分配用户或者程序

​ ·Tomcat：8080

​ ·MySQL：3306

​ ·Oracle：1521

​ ·动态、私有：49152~65535

​ netstat -ano #查看所有端口

​ netstat -ano|findstr "5900" #查看指定端口

​ tasklist|findstr "8696" #查看指定端口的进程

​ ``

package com.wh11;

import java.net.InetSocketAddress;

//
public class TestInetSocketAddress {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        InetSocketAddress socketAddress = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8080);
        InetSocketAddress socketAddress2 = new InetSocketAddress("localhost", 8080);
        System.out.println(socketAddress);///127.0.0.1:8080
        System.out.println(socketAddress2);//localhost/127.0.0.1:8080

        System.out.println(socketAddress.getAddress());
        System.out.println(socketAddress.getHostName());//hosts 地址
        System.out.println(socketAddress.getPort());//端口
    }
}

1.5、通信协

协议：约定，就好比我们现在说的是普通话

网络通信协议：速率，传输码率，代码结构，传输控制…

问题：非常的复杂？

大事化小：分层！

TCP/IP协议簇：实际上是一组协议

重要：

​ ·TCP：用户传输协议

​ ·UDP：用户数据报协议

出名的协议：

​ ·TCP：

​ ·IP：网络互连协议

TCP UDP对比

TCP：打电话

​ ·连接，稳定

​ ·三次握手 四次分手

最少需要三次，保证稳定连接！
A：你瞅啥？
B：瞅你咋地？
A：干一场！


A：我要走了
B：你真的要走了吗
B：你真的真的要走了吗
A：我真的要走了

​ ·客户端、服务端

​ ·传输完成，释放连接，效率低

UDP：发短信

​ ·不连接，不稳定

​ ·客户端、服务端：没有明确的界限

​ ·不管有没有准备好，都可以发给你

​ ·导弹

​ ·DDOS：洪水攻击！(饱和攻击）

1.6、TCP

客户端

​ 1.连接服务器 Socket

​ 2.发送消息

package com.whLesson.wh11.lesson2;

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

//客户端
public class TCPClientDemo01 {
    
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    
    
        Socket socket = null;
        OutputStream os = null;
        try {
    
    
            //1.要知道服务器的地址，端口号
            InetAddress byName = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            int port = 9999;
            //2.创建一个Socket连接
            socket = new Socket(byName,port);
            //3.发送消息 IO流
            os = socket.getOutputStream();
            os.write("你好,已经连接成功".getBytes());



        } catch (Exception e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }finally {
    
    
            os.close();
            socket.close();

        }
    }
}

服务器

​ 1.建立服务端口

​ 2.等待用户连接 accept

​ 3.接受用户消息

package com.whLesson.wh11.lesson2;

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

//服务端
public class TCPServerDemo01 {
    
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    
    
        ServerSocket serverSocket = null;
        Socket socket = null;
        InputStream is = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;

        try {
    
    
            //1.我得有一个地址
            serverSocket = new ServerSocket(9999);
            //2.等待客户端连接过来
            //这里的Socket和客户端的Socket是一个Socket
            socket = serverSocket.accept();
            //3.读取客户端的消息
            is = socket.getInputStream();

            /*
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while((len=is.read(buffer))!=-1){
                 String msg = new String(buffer,0,len);
                 System.out.println(msg);
            }
             */
            //管道流
            baos = new ByteArrayOutputStream();
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while((len=is.read(buffer))!=-1){
    
    
                baos.write(buffer,0,len);
            }

            System.out.println(baos.toString());



        } catch (IOException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }finally {
    
    
            //关闭资源
            //先开后关
            if(baos!=null) {
    
    
                baos.close();
                is.close();
                socket.close();
                serverSocket.close();
            }
        }

    }
}

文件上传

服务器端

package com.whLesson.wh11.lesson2;

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

public class TCPServerDemo02 {
    
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    
    
        //1.创建服务
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9000);
        //2.监听客户端的连接
        Socket socket = serverSocket.accept();//阻塞式监听，会一直等待客户端连接
        //3.获取输入流
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //4.文件输出
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("receive.png"));
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len;
        while((len=is.read(bytes))!=-1){
    
    
            fos.write(bytes,0,len);
        }

        //通知客户端我接收完毕了
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write("我接收完毕了，你可以断开了".getBytes());


        //5.关闭资源
        os.close();
        fos.close();
        is.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();
    }
}

客户端

package com.whLesson.wh11.lesson2;

import java.io.*;
import java.net.Socket;

public class TCPClientDemo02 {
    
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    
    
        //1.创建一个Socket连接
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",9000);
        //2.创建一个输出流
        OutputStream os = socket.getOutputStream();

        //3.读取文件
        FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("C:\\Users\\www19\\Documents\\ShareX\\Screenshots\\2021-01\\mspaint_MPZpu3fiDJ.png"));
        //4.写出文件
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len;
        while((len = fis.read(bytes))!=-1){
    
    
            os.write(bytes,0,len);
        }

        //通知服务器，我已经结束了
        socket.shutdownOutput();


        //确定服务器接收完毕，才能断开连接
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //Sting byte[]
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();

        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len2;
        while((len2=is.read(buffer))!=-1){
    
    
            baos.write(buffer,0,len2);
        }

        System.out.println(baos.toString());

        //5.关闭资源
        baos.close();
        is.close();
        fis.close();
        os.close();
        socket.close();

    }
}

Tomcat

服务端

​ ·自定义 S

​ ·Tomcat服务器 S：java后台开发！

客户端

​ ·自定义 C

​ ·浏览器 B

1.7、UDP

发送消息

发短信：不用连接，需要知道对方的地址！

发送端

package com.whLesson.wh11.lesson3;

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;

//不需要连接服务器
public class UDPClientDemo01 {
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    
        //1.建立一个Socket
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();

        //2.建个包
        String msg = "你好啊，服务器！";

        //发送给谁
        InetAddress localhost = InetAddress.getByName("localhost");
        int port = 9090;
        //数据，数据的长度起始，要发送给谁
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg.getBytes(),0,msg.getBytes().length,localhost,port);

        //3.发送包
        socket.send(packet);

        //关闭流
        socket.close();
    }
}

接收端

package com.whLesson.wh11.lesson3;

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

public class UDPServerDemo01 {
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    
        //开放端口
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9090);
        //接收数据
        byte[] bytes = new byte[1024];
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes, 0, bytes.length);

        socket.receive(packet);//阻塞接收

        System.out.println(new String(packet.getData(),0,packet.getLength()));

        //关闭连接
        socket.close();
    }
}

循环发送消息

package com.whLesson.wh11.chat;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.*;

public class UdpSenderDemo01 {
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    

        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);

        //准备数据：从控制台读取 System.in
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        while(true) {
    
    
            //读取每一行的数据
            String data = reader.readLine();
            byte[] datas = data.getBytes();

            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(datas, 0, datas.length, new InetSocketAddress("localhost", 6666));

            socket.send(packet);

            if(data.equals("bye")){
    
    
                break;
            }
        }

        socket.close();

    }
}

package com.whLesson.wh11.chat;

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

public class UdpReceiveDemo01 {
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(6666);


        while(true) {
    
    
            //准备接收的包裹
            byte[] bytes = new byte[1024];
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes, 0, bytes.length);
            socket.receive(packet);//阻塞式接收

            //断开连接 bye
            byte[] data = packet.getData();
            String receiveData = new String(data,0,data.length);

            System.out.println(receiveData);

            if(receiveData.equals("bye")){
    
    
                break;
            }
        }
        socket.close();
    }
}

在线咨询：两个人都可以是发送方，也都可以是接收方！

发送端

package com.whLesson.wh11.chat;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetSocketAddress;

public class TalkSend implements Runnable{
    
    
    DatagramSocket socket = null;
    BufferedReader reader = null;

    private int fromPort;
    private String toIP;
    private int toPort;

    public TalkSend( int fromPort, String toIP, int toPort) {
    
    
        this.fromPort = fromPort;
        this.toIP = toIP;
        this.toPort = toPort;

        try{
    
    
            socket = new DatagramSocket(fromPort);
            reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        }catch(Exception e){
    
    
            e.printStackTrace();
        }


    }

    @Override
    public void run() {
    
    

        while(true) {
    
    
            //读取每一行的数据
            try {
    
    
                String data = reader.readLine();
                byte[] datas = data.getBytes();

                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(datas, 0, datas.length, new InetSocketAddress(this.toIP, this.toPort));

                socket.send(packet);

                if (data.equals("bye")) {
    
    
                    break;
                }
                }catch(Exception e){
    
    
                    e.printStackTrace();
                }
        }
        socket.close();
    }
}

接收端

package com.whLesson.wh11.chat;

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

public class TalkReceive implements Runnable{
    
    

    DatagramSocket socket = null;
    private int port;
    private String msgFrom;

    public TalkReceive(int port,String msgFrom) {
    
    
        this.port = port;
        this.msgFrom = msgFrom;
        try {
    
    
            socket = new DatagramSocket(port);
        } catch (SocketException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public void run() {
    
    

        while(true) {
    
    
            try {
    
    
                //准备接收的包裹
                byte[] bytes = new byte[1024];
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes, 0, bytes.length);
                socket.receive(packet);//阻塞式接收

                //断开连接 bye
                byte[] data = packet.getData();
                String receiveData = new String(data,0,data.length);

                System.out.println(msgFrom+"："+receiveData);

                if(receiveData.equals("bye")){
    
    
                    break;
                }
            } catch (IOException e) {
    
    
                e.printStackTrace();
            }
        }
        socket.close();
    }
}

通信双方实现类

package com.whLesson.wh11.chat;

public class TalkStudent {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        //开启两个线程
        new Thread(new TalkSend(7777,"localhost",9999)).start();
        new Thread(new TalkReceive(8888,"老师")).start();
    }
}

package com.whLesson.wh11.chat;

public class TalkTeacher {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        new Thread(new TalkSend(5555,"localhost",8888)).start();
        new Thread(new TalkReceive(9999,"学生")).start();
    }
}

1.8、URL

http://www.baidu.com/

统一资源定位符：定位资源的，定位互联网上的某一个资源

DNS 域名分析 www.baidu.com -> xxx.xxx.xxx.xxx

协议：//ip地址：端口/项目名/资源	（五部分组成，可以少但不能多）

package com.whLesson.wh11.lesson04;

import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;

public class URLDemo01 {
    
    
    public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {
    
    
        URL url = new URL("http://localhost:8080/helloworld/index.jsp?username=kuangshen&password=123");
        System.out.println(url.getProtocol());//协议
        System.out.println(url.getHost());//主机ip
        System.out.println(url.getPort());//端口
        System.out.println(url.getPath());//文件
        System.out.println(url.getFile());//全路径
        System.out.println(url.getQuery());//参数
    }
}

package com.whLesson.wh11.lesson04;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;


public class UrlDown {
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    
        //1.下载地址
        URL url = new URL("http://localhost:8080/wangdachui/SecretFile.txt");

        //2.连接到这个资源
        HttpURLConnection urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

        InputStream is = urlConnection.getInputStream();
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("SecretFile.txt");

        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = is.read(buffer))!=-1){
    
    
            fos.write(buffer,0,len);
        }

        fos.close();
        is.close();
        urlConnection.disconnect();//断开连接
    }
}

4;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;

public class UrlDown {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1.下载地址
URL url = new URL(“http://localhost:8080/wangdachui/SecretFile.txt”);

    //2.连接到这个资源
    HttpURLConnection urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

    InputStream is = urlConnection.getInputStream();
    FileOutputStream fos = new FileOutputStream("SecretFile.txt");

    byte[] buffer = new byte[1024];
    int len;
    while((len = is.read(buffer))!=-1){
        fos.write(buffer,0,len);
    }

    fos.close();
    is.close();
    urlConnection.disconnect();//断开连接
}

}