初识网络编程

初识网络编程前言什么是网络编程 网络通常指的是计算机中的互联网 是由多台计算机通过网线或其他媒介相互连接组成的 编写基于网络的应用程序的过程称之为网络编程 网络编程又叫套接字 实现网络通信的两端就是套接字

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前言

什么是网络编程:

网络通常指的是计算机中的互联网,是由多台计算机通过网线或其他媒介相互连接组成的,

编写基于网络的应用程序的过程称之为网络编程

​ 网络编程又叫套接字,实现网络通信的两端就是套接字。分为服务器对应的套接字和客户端对应的套接字。

为什么要学习网络编程:

​ 我们已经知道计算机,由操作系统,应用程序组成,有了这三个元素,就可以在自己的电脑上运行一些应用程序了,比如玩玩纸牌,扫扫雷什么的,只能玩单机的游戏

如果想要与其他计算机一起玩,就必须要让你的计算机和其他计算机能够互相传递数据

学习网络编程就是要学习利用网络来与另一台计算机相互传输数据,开发出支持网络通讯的应用程序,这样就可以足不出户也可以知天下事

1、网络通信的三大要素

1.1 网络通信有三大要素:IP、端口、传输协议

问题:如何实现网络的通信?

通信双方的地址

  1. 端口号127.0.0.1:8080
  2. 端口号192.168.16.xxx:8081
  3. IP+端口可以定位到某个计算机的某个应用
1.2 一个简单的java网络通信例子

先建立2个项目,分别是请求端和响应端,端口改成不一样的就行,比如请求端是8080,响应端是8081

请求端的Controller层

@GetMapping("/request") public String hi() { 
    HttpClient httpClient = HttpClients.createDefault(); String url="http://127.0.0.1:8081/response"; String result=null; HttpPost httpPost = new HttpPost(url); httpPost.addHeader("Content-type", "application/json;charset=utf-8"); httpPost.setHeader("Accept", "application/json"); JSONObject jsonObject = new JSONObject(); jsonObject.put("request", "hi, i am request!"); httpPost.setEntity(new StringEntity(jsonObject.toJSONString(), "UTF-8")); try { 
    HttpResponse response = httpClient.execute(httpPost); if (response.getStatusLine().getStatusCode() == HttpStatus.SC_OK) { 
    result = EntityUtils.toString(response.getEntity(), StandardCharsets.UTF_8); } else { 
    result = String.valueOf(response.getStatusLine().getStatusCode()); } } catch (ClientProtocolException e) { 
    e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { 
    e.printStackTrace(); } return result; } 

响应端的Controller层

@PostMapping("/response") public String response(HttpServletRequest request) throws IOException { 
    request.setCharacterEncoding("UTF-8"); BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(request.getInputStream())); String temp= null; StringBuilder result = new StringBuilder(); try { 
    while ((temp = reader.readLine()) != null) { 
    result.append(temp); } } catch (IOException e) { 
    e.printStackTrace(); } reader.close(); @SuppressWarnings("unchecked") Map<String,String> map = (Map<String,String>)JSON.parse(result.toString()); return "Hi, request,I am response, this message is from you: "+map.get("request"); } 

在浏览器输入 localhost:8080/request,然后请求端请求http通信去访问响应端,响应端得到消息后,返回结果,然后请求端得到结果后显示出来:

[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-6xRNW6zh-1617951936615)(从浅入升学习网络编程.assets/image-20210309172823795.png)]

这样一个简单的网络通信就实现了,以下讲解下实现网络通信的三大要素吧!

1.3 IP是什么

ip简单地说就是网络之间互连的协议

特点:

  1. 能够唯一定位一台网络上的计算机
  2. 127.0.0.1: 这是本机的localhost地址

ip地址的分类

  1. IP地址分类 ipv4 ipv6

    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年用尽 出现了ipv6

    ipv6 128位。8个无符号整数表示

    通货膨胀,

  2. 公网私网
    1. 公网:互联网
    2. 私网:局域网

小知识:192.168.xx.xx专门给组织内部使用

1.4 端口

端口表示计算机上的一个程序的进程

  1. 不同的进程有不同的端口!端口号不能冲突,用来区分软件
  2. 被规定为0~65535
  3. TCP,UDP:65535*2 tcp:80 udp:80 但是单个协议下端口号不能冲突
  4. 端口分类

    共有端口0~1023

    默认端口HTTP:80

    https:443更安全

    ftp:21

    telent:23

程序注册端口:1024~49151,分配给用户或者程序

小知识:

Tomcat默认端口:8080

MySql默认端口:3306

Oracle默认端口:1521

动态、私有:49152~65535不能用

netstat -ano #查看所有的端口 netstat -ano|findstr "500" #查看指定的端口 tasklist|findstr "2248" #查看指定端口的进程 Ctrl+shift+esc 任务管理器 
1.5 TCP、UDP

[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-JiVMh0NM-1617951936618)(从浅入升学习网络编程.assets/image-20210309172904951.png)]

1.5.1 使用TCP,客户端和服务端是如何通讯的呢

客户端:

1、创建ServerSocket和Socket

2、打开连接到Socket的输入/输出流

3、按照协议对Socket进行读写操作

4、关闭输入输出流,关闭Socket

服务端:

1、创建ServerSocket对象,绑定监听端口

2、通过accept()方法监听客户端请求

3、连接建立后,通过输入流读取客户端发送的请求信息

4、通过输出流向客户端发送响应信息

5、关闭相关资源

1.5.2 使用UDP,客户端和服务端是如何通讯的呢

客户端:

1、定义放送信息

2、创建DatagramPacket,包含将要发送的信息

3、创建DatagramSocket

4、发送数据

服务端:

1、创建DatagramSocket,指定端口号

2、创建DatagramPacket

3、接收客户端发送的数据信息

4、读取数据

1.5.3 示例如下

客户端

  1. 连接服务器Socket
  2. 发送消息
package com.liu.lesson02; import java.io.IOException; import java.io.OutputStream; import java.net.InetAddress; import java.net.Socket; import java.net.UnknownHostException; import java.nio.charset.StandardCharsets; //客户端 public class TcpClientDemo01 { 
    public static void main(String[] args) { 
    Socket socket = null; OutputStream os = null; try { 
    //1.知道服务器的地址 InetAddress serveIP = InetAddress.getByName("127.0.0.1"); //2.端口号 int port=9999; //3.创建一个scoket连接 socket = new Socket(serveIP,port); //4.发消息用到IO流 os = socket.getOutputStream(); os.write("你好,欢迎学习Java".getBytes(StandardCharsets.UTF_8)); }catch (Exception e){ 
    e.printStackTrace(); }finally { 
    if(os!=null){ 
    try { 
    os.close(); } catch (IOException e) { 
    e.printStackTrace(); } } if(socket!=null){ 
    try { 
    socket.close(); } catch (IOException e) { 
    e.printStackTrace(); } } } } } 

服务器

  1. 建立服务端口 ServeSocket
  2. 等待用户的连接 accept
  3. 接收用户的消息
package com.liu.lesson02; 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) { 
    ServerSocket serverSocket = null; Socket socket = null; InputStream is = null; ByteArrayOutputStream baos = null; try { 
    //1.我有一个地址 serverSocket = new ServerSocket(9999); while(true){ 
    //2.等待客户端连接 socket = serverSocket.accept(); //3.读取客户端的消息 is = socket.getInputStream(); //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()); /* */ // byte[] buffer = new byte[1024]; // int len; // while ((len=is.read(buffer))!=-1){ 
    // String msg = new String(buffer, 0, len); // System.out.println(msg); // } } }catch (IOException e){ 
    e.printStackTrace(); }finally { 
    //关闭资源 if(baos!=null){ 
    try { 
    baos.close(); } catch (IOException e) { 
    e.printStackTrace(); } } if(is!=null){ 
    try { 
    is.close(); } catch (IOException e) { 
    e.printStackTrace(); } } if(socket!=null){ 
    try { 
    socket.close(); } catch (IOException e) { 
    e.printStackTrace(); } } if(serverSocket!=null){ 
    try { 
    serverSocket.close(); } catch (IOException e) { 
    e.printStackTrace(); } } } } } 
1.5.4 TCP与UDP区别总结:

1、TCP面向连接(如打电话要先拨号建立连接);UDP是无连接的,即发送数据之前不需要建立连接

6、TCP的逻辑通信信道是全双工的可靠信道,UDP则是不可靠信道

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