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Java—— 网络编程

news 2025/8/22 16:29:23

什么是网络编程

网络编程就是计算机跟计算机之间通过网络进行数据传输

常见软件架构

C/S: Client/Server客户端/服务器

在用户本地需要下载并安装客户端程序，在远程有一个服务器端程序

适合定制专业化的办公类软件如：IDEA、王者荣耀

优缺点：

画面可以做的非常精美，用户体验好

需要开发客户端，也需要开发服务端

用户需要下载和更新

B/S: Browser/Server浏览器/服务器

只需要一个浏览器，用户通过不同的网址，访问不同的服务器

适合移动互联网应用，可以在任何地方随时访问的系统如：新闻头条、4399小游戏

优缺点：

不需要开发客户端，只需要开发服务端

用户不需要下载，打开浏览器就能使用

如果应用过大，用户体验受到影响

网络编程三要素

IP：

全称：nternet Protocol，是互联网协议地址，也称IP地址

是分配给上网设备的数字标签，是设备在网络中的地址，是唯一的标识。

常见的IP分类为：

IPv4 最多只有2^32次方个ip，目前已经用完了

IPv6 为了解决IPv4不够用而出现的，最多有2^128次方个ip

特殊IP地址：
127.0.0.1（localhost）：回送地址，也称本地回环地址或本机IP，作用是永远只会寻找当前所在本机。 

InetAddress  

此类表示互联网协议 (IP) 地址 

有两个子类Inet4Address, Inet6Address，分别对应IPv4, IPv6

获取IP地址对象时，底层会判断当前系统用的IP版本，创建对应子类的对象，然后返回

常用方法
方法名说明
static InetAddress getByName(String host)获取主机名称的IP地址。主机名称可以是机器名称，也可以是IP地址
String getHostName()获取此IP地址的主机名
String getHostAddress()返回IP地址字符串 
代码演示
import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;public class InetAddressTest {public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {//static InetAddress getByName(String host)	获取主机名称的IP地址。主机名称可以是机器名称，也可以是IP地址//String getHostName()	获取此IP地址的主机名//String getHostAddress()	返回IP地址字符串InetAddress inetAdress = InetAddress.getByName("LAPTOP-CK36DSIB");System.out.println(inetAdress);//LAPTOP-CK36DSIB/169.254.237.195String hostName = inetAdress.getHostName();System.out.println(hostName);//LAPTOP-CK36DSIBString hostAddress = inetAdress.getHostAddress();System.out.println(hostAddress);//169.254.237.195}
}

端口号：

由两个字节表示的整数，取值范围0~65535

是应用程序在设备中唯一的标识，一个端口号只能被一个应用程序使用
其中0~1023的端口号用于一些知名的网络服务或者应用，自己使用要使用1024以上的端口号

协议：

计算机网络中，连接和通信的规则被称为网络通信协议，是数据在网络中传输的规则

常见的协议有UDP、TCP、http、https、ftp

UDP协议

用户数据报协议(User Datagram Protocol)，是面向无连接通信协议。
特点：速度快，有大小限制(一次最多发送64K)，数据不安全易丢失

发送数据

步骤：

1.创建发送端的DatagramSocket对象  -> 找快递公司      
2 数据打包(DatagramPacket) -> 打包礼物     
3.发送数据 -> 快递公司发送包裹
4.释放资源 -> 付钱走人   

import java.io.IOException;
import java.net.*;public class SendMessageDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {//1.创建发送端的DatagramSocket对象//参数为发送端端口号，不写默认随机一个端口号DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);//2 数据打包(DatagramPacket)//准备要发送的数据String messageStr = "你好！！！";byte[] message = messageStr.getBytes();//准备接收的电脑的ip地址InetAddress address = InetAddress.getByName("127.0.0.1");//准备接收端端口号int port = 10086;//打包DatagramPacket dp = new DatagramPacket(message, message.length, address, port);//3.发送数据ds.send(dp);//4.释放资源ds.close();}
}

接收数据

步骤：

1.创建接收端的DatagramSocket对象 -> 找快递公司
2.接收打包好的数据 -> 接收箱子
3.解析数据包 -> 从箱子里面获取礼物
4.释放资源 -> 签收走人   

​
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;public class ReceiveMessageDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {//1.创建接收端的DatagramSocket对象//参数为接收端端口号DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);//2.接收打包好的数据//准备数据箱接收byte[] bytes = new byte[1024];DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);//接收数据到打包箱中//该方法是阻塞的，到这一步时等待发送端发送数据ds.receive(dp);//3.解析数据包byte[] data = dp.getData();int length = dp.getLength();InetAddress address = dp.getAddress();int port = dp.getPort();System.out.println("接收到的数据为：" + new String(data, 0, length));System.out.println("来自" + address + "电脑的" + port + "端口");//4.释放资源ds.close();}
}

先启动接收程序，再启动发送程序，接收端接收到如下数据：

UDP的三种通信方式

单播

一台电脑发送，一台电脑接收

单播地址：接收端的ip地址
代码实现：上述的代码就是单播

组播

一台电脑发送，多台电脑接收
组播地址：224.0.0.0~239.255.255.255，其中224.0.0.0~224.0.0.255为预留的组播地址

代码实现：

        发送

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.MulticastSocket;public class SendMessageDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {//1.创建发送端的MulticastSocket对象MulticastSocket ms = new MulticastSocket();//数据打包(DatagramPacket)String messageStr = "你好吗？";byte[] bytes = messageStr.getBytes();//组播地址224.0.0.0~224.0.0.255InetAddress ip = InetAddress.getByName("224.0.0.2");int port = 10086;DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length, ip, port);//3.发送数据ms.send(dp);//4.释放资源ms.close();}
}

        接收

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.MulticastSocket;public class ReceiveMessageDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {//1.创建接收端的MulticastSocket对象//参数为接收端端口号MulticastSocket ms = new MulticastSocket(10086);//2.将本机添加到224.0.0.2这一组中InetAddress address = InetAddress.getByName("224.0.0.2");ms.joinGroup(address);//3.接收打包好的数据byte[] bytes = new byte[1024];DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);ms.receive(dp);//4.解析数据byte[] data = dp.getData();int length = dp.getLength();System.out.println(new String(data, 0, length));//4.释放资源ms.close();}
}

上述代码中，只有添加到224.0.0.2这一组中的主机可以接收到数据

广播

一台电脑发送，局域网内的所有电脑接收

广播地址：255.255.255.255

代码实现：只需将单播代码中的单播地址改为广播地址

TCP协议

传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)，是面向连接的通信协议。
特点：速度慢，没有大小限制，数据安全。

客户端发送数据

1.创建客户端的Socket对象(Socket)与指定服务端连接    
Socket(String host,int port)        
2.获取输出流，写数据  

            Outputstream  getoutputstream()        
3.释放资源       
void close()  

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;public class SocketDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {//1.创建客户端的Socket对象(Socket)与指定服务端连接Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 10086);//2.获取输出流，写数据OutputStream os = socket.getOutputStream();os.write("你好！！！".getBytes());//3.释放资源socket.close();}
}

服务器接收数据

1.创建服务器端的Socket对象(ServerSocket)

        ServerSocket(int port)  

2. 监听客户端连接，返回一个Socket对象

        Socket  accept()

3.获取输入流，读数据，并把数据显示在控制台

        Inputstream  getInputstream() 

4. 释放资源    
void close()

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;public class ServerSocketDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {//1.创建服务器端的Socket对象(ServerSocket)ServerSocket ss = new ServerSocket(10086);//2.监听客户端连接，返回一个Socket对象//阻塞，一直等待直到客户端与服务器端连接成功，返回客户端连接对象Socket socket = ss.accept();//3.获取输入流，读数据，并把数据显示在控制台InputStream is = socket.getInputStream();//防止中文乱码，使用转换流转换为字符流InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);int b;while ((b = isr.read()) != -1) {System.out.print((char) b);}//4.释放资源socket.close();ss.close();}
}

先启动接收程序，再启动发送程序，接收到如下数据：

确保连接建立（三次握手）

1.客户端向服务器发出连接请求，等待服务器确认

2.服务器向客户端返回一个响应，告诉客户端收到了连接请求

3.客户端向服务器再次发出确认信息，连接建立

确保连接断开，且数据处理完毕（四次挥手）

1.客户端向服务器发出取消连接请求，等待服务器确认

2.服务器向客户端返回一个响应，表示收到客户端取消请求

3.服务器处理完所有数据时，向客户端发出确认取消信息

4.客户端再次向服务器发送确认消息，连接取消

http://www.dtcms.com/a/343611.html

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