什么是網(wǎng)絡(luò)編程？

在網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議下，不同計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的程序，進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸。

• 應(yīng)用場(chǎng)景：即時(shí)通信、網(wǎng)游對(duì)戰(zhàn)、金融證券、國(guó)際貿(mào)易、郵件、等等。

不管是什么場(chǎng)景，都是計(jì)算機(jī)跟計(jì)算機(jī)之間通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

• Java中可以使用java.net包下的技術(shù)輕松開發(fā)出常見的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。

  總結(jié)

1. 什么網(wǎng)絡(luò)編程？

   計(jì)算機(jī)跟計(jì)算機(jī)之間通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

2. 常見軟件架構(gòu)有哪些？

   CS/BS

3. 通信的軟件架構(gòu)CS1BS的各有什么區(qū)別和優(yōu)缺點(diǎn)

   CS:客戶端服務(wù)端模式需要開發(fā)客戶端
   BS:瀏覽器服務(wù)端模式不需要開發(fā)客戶端。
   CS:適合定制專業(yè)化的辦公類軟件如：IDEA、網(wǎng)游
   BS:適合移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，可以在任何地方隨時(shí)訪問的系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)編程三要素

• IP

  設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的地址，是唯一的標(biāo)識(shí)。

• 端口號(hào)

  應(yīng)用程序在設(shè)備中唯一的標(biāo)識(shí)。

• 協(xié)議

  數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)囊?guī)則，常見的協(xié)議有UDP、TCP、http、https、ftp。

總結(jié)

1. 網(wǎng)絡(luò)編程三要素分別是什么？

   IP、端口號(hào)、協(xié)議

2. 網(wǎng)絡(luò)編程三要素分別表示什么？

   IP:設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的地址，是唯一的標(biāo)識(shí)

   端口號(hào)：應(yīng)用程序在設(shè)備中唯一的標(biāo)識(shí)。

   協(xié)議：數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)囊?guī)則

   ? 常見的協(xié)議有UDP、TCP、http、https、ftp

IP

全稱：Internet Protocol,是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址，也稱IP地址。

是分配給上網(wǎng)設(shè)備的數(shù)字標(biāo)簽。

通俗理解 上網(wǎng)設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的地址，是唯一的

常見的IP分類為IPV4、IPV6

IPv4

全稱：Internet Protocol version4,互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議第四版。
采用32位地址長(zhǎng)度，分成4組

IPv6

全稱：Internet Protocol version6,互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議第六版。
由于互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，IP地址的需求量愈來愈大，而引PV4的模式下IP的總數(shù)是有限的。
采用128位地址長(zhǎng)度，分成8組。 2^128

IPV4的地址分類形式

• 公網(wǎng)地址（萬維網(wǎng)使用）和私有地址（局域網(wǎng)使用）。
• 192.168.開頭的就是私有址址，范圍即為192.168.0.0–192.168.255.255，專門為組織機(jī)構(gòu)內(nèi)部使用，以此節(jié)省1P

特殊IP地址

? 127.0.0.1,也可以是localhost:是回送地址也稱本地回環(huán)地址，也稱本機(jī)IP,永遠(yuǎn)只會(huì)尋找當(dāng)前所在本機(jī)。

InetAddress類

端口號(hào)

? 應(yīng)用程序在設(shè)備中唯一的標(biāo)識(shí)。
? 端口號(hào)：由兩個(gè)字節(jié)表示的整數(shù)，取值范圍：0~65535
? 其中0~1023之間的端口號(hào)用于一些知名的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或者應(yīng)用。
? 我們自己使用1024以上的端口號(hào)就可以了。
注意：一個(gè)端口號(hào)只能被一個(gè)應(yīng)用程序使用。

協(xié)議

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，連接和通信的規(guī)則被稱為網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

• OS引參考模型：世界互聯(lián)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，全球通信規(guī)范，單模型過于理想化，未能在因特網(wǎng)上進(jìn)行廣泛推廣
• TCP/IP參考模型（或TCP/IP協(xié)議）：事實(shí)上的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

UDP協(xié)議

用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(User Datagram Protocol)
UDP是面向無連接通信協(xié)議。
速度快，有大小限制一次最多發(fā)送64K,數(shù)據(jù)不安全，易丟失數(shù)據(jù)

TCP協(xié)議

傳輸控制協(xié)議TCP(Transmission Control Protocol)
TCP協(xié)議是面向連接的通信協(xié)議。
速度慢，沒有大小限制，數(shù)據(jù)安全。

JDP通信程序

UDP通信程序（發(fā)送數(shù)據(jù)）

1. 找快遞公司 創(chuàng)建發(fā)送端的DatagramSocket對(duì)象
2. 打包禮物 數(shù)據(jù)打包(DatagramPacket)
3. 快遞公司發(fā)送包裹 發(fā)送數(shù)據(jù)
4. 付錢走人 釋放資源

public class SendMessageDemo {
    //發(fā)送數(shù)據(jù)通過Socket發(fā)送
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1. 創(chuàng)建Socket
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket();
        byte buf[] = "Hello Word".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        int offset = buf.length;
        InetAddress address = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        int port = 10086;
        	// 打包數(shù)據(jù)，此處需要明確address, port這樣創(chuàng)建的DatagramPacket才可以被發(fā)送
        	// 否則會(huì)提示 null address || null buffer
        	// 該構(gòu)造函數(shù)有英文 Constructs a datagram packet for sending packets 
        DatagramPacket p = new DatagramPacket(buf, offset, address, port);
		// 發(fā)送打包的內(nèi)容并關(guān)閉Socket
        datagramSocket.send(p);
        datagramSocket.close();
    }
}

UDP通信程序（接收數(shù)據(jù)）

1. 找快遞公司 創(chuàng)建接收端的DatagramSocketi對(duì)象
2. 接收箱子 接收打包好的數(shù)據(jù)
3. 從箱子里面獲取禮物 解析數(shù)據(jù)包
4. 簽收走人 釋放資源

public class ReceiveMessageDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(PORT);
        byte[] buf = new byte[1024];
        DatagramPacket p = new DatagramPacket(buf, buf.length);
        // 該方法是阻塞的
        datagramSocket.receive(p);
        System.out.println(new String(p.getData(), 0, p.getLength()));
        datagramSocket.close();
    }
}

發(fā)送與接收都使用到了DatagramSocket、DatagramPacket，DatagramPacket不指定端口號(hào)則代表為接收方，

DatagramSocket 的receive方法也代表了此文接收方。

UDP的三種通信方式

• 單播

  以前的代碼就是單播

• 組播

  組播地址：

224.0.0.0 ~ 239 - 255.255.255

（其中 224.0.0.0 ~ 224.0.0.255 為預(yù)留的組播地址）

• 廣播

  廣播地址：255.255.255.255

TCP通信程序

TCP通信協(xié)議是一種可靠的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，它在通信的兩端各建立一個(gè)Socket對(duì)象
通信之前要保證連接已經(jīng)建立
通過Socket產(chǎn)生IO流來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信

綜合練習(xí)

聊天室多發(fā)練習(xí)

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.MulticastSocket;
import java.net.UnknownHostException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Scanner;

public class ChatRoom {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        System.out.println("Please enter your username:");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String username = scanner.nextLine();
        User user = new User(username);
        user.start();
    }
}

class User {
    private InetAddress group;
    private int port;
    private String username;

    public User(String username) throws UnknownHostException {
        this.group = InetAddress.getByName("224.0.0.1");
        this.port = 8888;
        this.username = username;
    }

    public void start() throws IOException {
        MulticastSocket multicastSocket = new MulticastSocket(this.port);
        multicastSocket.joinGroup(this.group);

        new Thread(new RunnableTask(multicastSocket, this.username)).start();

        System.out.println("Begin Chat...");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while (true) {
            String messages = scanner.nextLine();
            messages = this.username + ":" + messages;
            byte[] buf = messages.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buf, buf.length, group, this.port);
            multicastSocket.send(packet);
        }
    }
}

class RunnableTask implements Runnable {
    private MulticastSocket multicastSocket;
    private String username;

    public RunnableTask(MulticastSocket multicastSocket, String username) {
        this.multicastSocket = multicastSocket;
        this.username = username;
    }

    @Override
    public void run() {
        byte[] bytes = new byte[1024];
        while (true) {
            try {
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes, 0, bytes.length);
                multicastSocket.receive(packet);

                String userNameAndMessage = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength());
                if (userNameAndMessage.contains(this.username)) {
                    continue;
                }
                System.out.println(userNameAndMessage);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

TCP 文件傳輸練習(xí)

注意點(diǎn)：客戶端/服務(wù)端 發(fā)送完數(shù)據(jù)需要通過socket關(guān)閉OutPut，為了增加讀寫效率使用了Buffered流

客戶端

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

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 10000);

        File file = new File("D:\\Program Files\\IdeaProjects\\mysocketnet\\clientdir\\1.png");
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(file);
        BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(fileInputStream);
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(outputStream);
        // 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len;
        while ((len = bufferedInputStream.read(bytes)) != -1) {
            // 緩沖區(qū)最后一次的長(zhǎng)度可能不是1024，需要通過InputStream.read 確定
            bufferedOutputStream.write(bytes, 0, len);
        }

        socket.shutdownOutput();

        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(inputStream);
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(inputStreamReader);
        System.out.println(bufferedReader.readLine());

        socket.close();
    }
}

服務(wù)端

import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class Server {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(10000);
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        while (true) {
            Socket socket = serverSocket.accept();
            executorService.submit(new MyRunnable(socket));
        }
//        serverSocket.close();
    }


}

自定義任務(wù)文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-447584.html

import java.io.*;
import java.net.Socket;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.UUID;

public class MyRunnable implements Runnable {
    Socket socket;

    public MyRunnable(Socket socket) {
        this.socket = socket;
    }

    @Override
    public void run() {
        InputStream inputStream = null;
        try {
            inputStream = this.socket.getInputStream();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        String replace = UUID.randomUUID().toString().replace("-", "");
        FileOutputStream fileOutputStream = null;
        try {
            fileOutputStream = new FileOutputStream("D:\\Program Files\\IdeaProjects\\mysocketnet\\serverdir\\" + replace + ".png");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int read = 0;
        // inputStream.read 會(huì)一致讀取,直到socket發(fā)送了shutdownOutput
        while (true) {
            try {
                if ((read = inputStream.read(bytes)) != -1) {
                    break;
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                fileOutputStream.write(bytes, 0, read);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        OutputStream outputStream = null;
        try {
            outputStream = socket.getOutputStream();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        String message = "數(shù)據(jù)接受完畢";
        try {
            outputStream.write(message.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            socket.shutdownOutput();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            socket.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

到了這里，關(guān)于Java網(wǎng)絡(luò)編程(UDP、TCP)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！