Java网络编程-你是GG还是MM?
第六阶段 网络编程
在吗？你是GG还是MM？
(一) 网络模型概述
(1) 两大模型
网络模型一般是指:
- OSI（Open System Interconnection开放系统互连）参考模型
- TCP/IP参考模型
(2) 网络模型七层概述
- 物理层 ：主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的 主要作用是传输比特流 （就是由1、0转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为1、0，也就是我们常说的数模转换与模数转换）。 这一层的数据叫做比特 。
- 数据链路层 ：主要将从物理层接收的数据进行 MAC地址（网卡的地址）的封装与解封装 。常把 这一层的数据叫做帧 。在这一层工作的设备是交换机，数据通过交换机来传输。
- 网络层 ：主要 将从下层接收到的数据进行IP地址 （例192.168.0.1)的封装与解封装。在这一层工作的设备是路由器，常把 这一层的数据叫做数据包 。
- 传输层 ：定义了一些传输数据的协议和端口号（WWW端口80等），如： TCP （传输控制协议，传输效率低，可靠性强，用于传输可靠性要求高，数据量大的数据）， UDP （用户数据报协议，与TCP特性恰恰相反，用于传输可靠性要求不高，数据量小的数据，如QQ微信聊天数据就是通过这种方式传输的）。 主要是 将从下层接收的数据进行分段和传输 ， 到达目的地址后再进行重组 。常常把 这一层数据叫做段 。
- 会话层 ：通过传输层（端口号：传输端口与接收端口）建立数据传输的通路。主要 在你的系统之间发起会话或者接受会话请求 （设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名）
- 表示层 ：主要是 进行对接收的数据进行解释、加密与解密、压缩与解压缩 等（也就是把计算机能够识别的东西转换成人能够能识别的东西（如图片、声音等）。
- 应用层 ： 主要是一些终端的应用，比如说FTP（各种文件下载），WEB（IE浏览），QQ之类的（可以把它理解成我们在电脑屏幕上可以看到的东西．就是终端应用）。
(二) 网络编程三要素
(1) IP地址
A：IP地址概述：IP地址是网络中计算机的唯一标识**
我们应该或多或少都有见过IP地址的格式 xxx.xxx.xxx.xxx大致应该是类似这样的，但是计算机不是只能识别二进制的数据，但是很显然，我们的IP地址确实不是二进制的，这是什么原因呢？
我们先随便拿一个IP地址举个例子看看
IP：192.168.1.100
换算：11000000 10101000 00000001 01100100
但是如果我们日后需要用到这个IP地址的时候， 记忆起来就比较麻烦 ，所以，为了方便表示IP地址，我们就 把IP地址的每一个字节上的数据换算成十进制 ，然后用 ' . ' 分开来表示："点分十进制"
B：IP地址的组成：网络号段+主机号段
A类：第一号段为网络号段+后三段的主机号段，一个网络号：256 256 256 = 16777216
B类：前二号段为网络号段+后二段的主机号段，一个网络号：256*256 = 65536
C类：前三号段为网络号段+后一段的主机号段，一个网络号：256
C：IP地址的分类
A类
1.0.0.1---127.255.255.254 (1)10.X.X.X是私有地址(私有地址就是在互联网上不使用，而被用在局域网络中的地址) (2)127.X.X.X是保留地址，用做循环测试用的
B类
128.0.0.1---191.255.255.254 172.16.0.0---172.31.255.255是私有地址 169.254.X.X是保留地址
C类
192.0.0.1---223.255.255.254 192.168.X.X是私有地址
D类
224.0.0.1---239.255.255.254
E类
240.0.0.1---247.255.255.254
两个DOS命令
ipconfig 查看本机ip地址
ping 后面跟ip地址, 测试本机与指定的ip地址间的通信是否有问题
特殊IP地址
127.0.0.1 回环地址(表示本机)//也就是说，ping本机的IP地址相当于ping 127.0.0.1
x.x.x.255 广播地址
x.x.x.0 网络地址
InetAddress的成员方法
//根据主机名或者IP地址的字符串表示得到IP地址对象 public static InetAddress getByName(String host):
import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
public class InetAddressDemo {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.24.1");
//获取两个东西：主机名，IP地址
String name = address.getHostName();
String ip = address.getHostAddress();
System.out.println(name + "---" + ip);
}
}
//运行结果
LAPTOP-5T03DV1G---192.168.24.1
(2) 端口
- 物理端口 网卡口
-
逻辑端口 我们指的就是逻辑端口
- 每个网络程序都会至少有一个逻辑端口
- 用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识
- 有效端口：0~65535，其中0~1024系统使用或保留端口。
(3) 协议
TCP：传输控制协议，传输效率低，可靠性强，用于传输可靠性要求高，数据量大的数据
UDP：用户数据报协议，与TCP特性恰恰相反，用于传输可靠性要求不高，数据量小的数据，如QQ微信聊天数据就是通过这种方式传输的
简单总结：
TCP：建立数据通道,无限制,效率低,可靠
UDP：数据打包,有限制,不连接,效率高,不可靠
(三) 控制台简单聊天案例
(1) UDP版本 V1.0
import java.io.IOException;
import java.net.*;
/* UDP协议发送数据：
* A:创建发送端Socket对象
* B:创建数据，并把数据打包
* C:调用Socket对象的发送方法发送数据包
* D:释放资源
*/
public class SendDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//创建socket对象
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
//创建数据，并把数据打包
//DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
byte[] bys = "Hello,BWH!".getBytes();//把字符串转换成字符数组
int length = bys.length;
InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.24.1");
int port = 10086; //自拟
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, length, address, port);
//调用Socket对象的方法发送数据包
//public void send(DatagramPacket p)
ds.send(dp);
//释放资源
ds.close(); //底层依赖IO流，所以要释放资源
}
}
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;
/*
* UDP协议接收数据：
* A:创建接收端Socket对象
* B:创建一个数据包(接收容器)
* C:调用Socket对象的接收方法接收数据
* D:解析数据包，并显示在控制台
* E:释放资源
*/
public class ReceiveDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建接收端Socket对象
// DatagramSocket(int port)
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);
// 创建一个数据包(接收容器)
// DatagramPacket(byte[] buf, int length)
byte[] bys = new byte[1024];
int length = bys.length;
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, length);
// 调用Socket对象的接收方法接收数据
// public void receive(DatagramPacket p)
ds.receive(dp);
// 解析数据包，并显示在控制台
// 获取对方的ip
// public InetAddress getAddress()
InetAddress address = dp.getAddress();
String ip = address.getHostAddress();
// public byte[] getData():获取数据缓冲区
// public int getLength():获取数据的实际长度
byte[] bys2 = dp.getData();
int len = dp.getLength();
String s = new String(bys2, 0, len);
System.out.println(ip + ": " + s);
// 释放资源
ds.close();
}
}
(2) UDP 版本V2.0
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
public class SendDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//创建发送端的Socket对象
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String line = null;
while ((line = br.readLine()) != null) {
if ("886".equals(line)) {
break;
}
//创建数据并打包
byte[] bys = line.getBytes();
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length, InetAddress.getByName("192.168.24.1"), 10086);
//发送数据
ds.send(dp);
}
//释放资源
ds.close();
}
}
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
public class ReceiveDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//创建接受端的Socket对象
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);
while (true) {
//创建一个包裹
byte[] bys = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length);
//接收数据
ds.receive(dp);
//解析数据
String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
String s = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength());
System.out.println(ip + ": " + s);
}
// 释放资源,但是接收端是服务器应该一直开启
//ds.close();
}
}
(3) UDP 版本V3.0
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
public class SendThread implements Runnable {
private DatagramSocket ds;
public SendThread(DatagramSocket ds) {
this.ds = ds;
}
@Override
public void run() {
try {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String line = null;
while ((line = br.readLine()) != null) {
if ("886".equals(line)) {
break;
}
// 创建数据并打包
byte[] bys = line.getBytes();
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length, InetAddress.getByName("192.168.24.1"), 10086);
// 发送数据
ds.send(dp);
}
// 释放资源
ds.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
public class ReceiveThread implements Runnable {
private DatagramSocket ds;
public ReceiveThread(DatagramSocket ds) {
this.ds = ds;
}
@Override
public void run() {
try {
while (true) {
//创建一个包裹
byte[] bys = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length);
//接收数据
ds.receive(dp);
//解析数据
String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
String s = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength());
System.out.println("from " + ip + " data is : " + s);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;
public class ChatRoom {
public static void main(String[] args) throws SocketException {
DatagramSocket dsSend = new DatagramSocket();
DatagramSocket dsReceive = new DatagramSocket(10086);
SendThread st = new SendThread(dsSend);
ReceiveThread rt = new ReceiveThread(dsReceive);
Thread t1 = new Thread(st);
Thread t2 = new Thread(rt);
t1.start();
t2.start();
}
}
(4) TCP版本
package cn.bwh_06_TCP2;
import java.io.*;
import java.net.Socket;
public class Clietn {
public static void main(String[] args) throws IOException {
Socket s = new Socket("192.168.24.1", 22222);
//键盘录入对象
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
//把通道内的流包装一下
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
String line = null;
while ((line = br.readLine()) != null) {
if ("886".equals(line)) {
break;
}
bw.write(line);
bw.newLine();
bw.flush();
}
s.close();
}
}
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class Server {
public static void main(String[] args) throws IOException {
ServerSocket ss = new ServerSocket(22222);
Socket s = ss.accept();
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
String line = null;
while ((line = br.readLine()) != null) {
System.out.println(line);
}
s.close();
}
}
(三) 其他功能
(1) 客户端键盘录入服务器写到文本文件
//封装通道内的数据
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
//封装文本文件
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("a.txt"));
(2) 客户端读取文本文件服务器控制台输出
//封装文本文件
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("Demo.java"));
//封装通道内的数据
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
String line = null;
while ((line = br.readLine()) != null) {
bw.write(line);
bw.newLine();
bw.flush();
}
结尾：
如果内容中有什么不足，或者错误的地方，欢迎大家给我留言提出意见, 蟹蟹大家 ！^_^
如果能帮到你的话，那就来关注我吧！（系列文章均会在公众号第一时间更新）
一个坚持推送原创Java技术的公众号：理想二旬不止
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