JavaEE学习日志持续更新----> 必看!JavaEE学习路线(文章总汇)
Java学习日志(二十三)
网络编程
软件结构
C/S结构 :全称为Client/Server结构,是指客户端和服务器结构。常见程序有QQ、迅雷等软件。
B/S结构 :全称为Browser/Server结构,是指浏览器和服务器结构。常见浏览器有谷歌、火狐等。
网络编程三要素
协议
网络通信协议:通信协议是对计算机必须遵守的规则,只有遵守这些规则,计算机之间才能进行通信。这就 好比在道路中行驶的汽车一定要遵守交通规则一样,协议中对数据的传输格式、传输速率、传输步骤等做了 统一规定,通信双方必须同时遵守,最终完成数据交换。
TCP/IP协议: 传输控制协议/因特网互联协议( Transmission Control Protocol/Internet Protocol),是 Internet最基本、最广泛的协议。它定义了计算机如何连入因特网,以及数据如何在它们之间传输的标准。它 的内部包含一系列的用于处理数据通信的协议,并采用了4层的分层模型,每一层都呼叫它的下一层所提供的 协议来完成自己的需求。
TCP:传输控制协议 (Transmission Control Protocol)。TCP协议是面向连接的通信协议,即传输数据之前, 在发送端和接收端建立逻辑连接,然后再传输数据,它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。
三次握手:TCP协议中,在发送数据的准备阶段,客户端与服务器之间的三次交互,以保证连接的可 靠。
第一次握手,客户端向服务器端发出连接请求,等待服务器确认。
第二次握手,服务器端向客户端回送一个响应,通知客户端收到了连接请求。
第三次握手,客户端再次向服务器端发送确认信息,确认连接。整个交互过程如下图所示。
完成三次握手,连接建立后,客户端和服务器就可以开始进行数据传输了。由于这种面向连接的特性,TCP协议可 以保证传输数据的安全,所以应用十分广泛,例如下载文件、浏览网页等。
IP地址
IP地址:指互联网协议地址(Internet Protocol Address),俗称IP。IP地址用来给一个网络中的计算机设 备做唯一的编号。假如我们把“个人电脑”比作“一台电话”的话,那么“IP地址”就相当于“电话号码”。
IP地址分类
- IPv4:是一个32位的二进制数,通常被分为4个字节,表示成 a.b.c.d 的形式,例如 192.168.65.100 。其 中a、b、c、d都是0~255之间的十进制整数,那么最多可以表示42亿个。
- IPv6:由于互联网的蓬勃发展,IP地址的需求量愈来愈大,但是网络地址资源有限,使得IP的分配越发紧张。 有资料显示,全球IPv4地址在2011年2月分配完毕。 为了扩大地址空间,拟通过IPv6重新定义地址空间,采用128位地址长度,每16个字节一组,分成8组十六进 制数,表示成 ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789 ,号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个网 址,这样就解决了网络地址资源数量不够的问题。
常用命令:
-
查看本机地址
ipconfig
-
检查网络是否连通
ping 空格 IP地址 ping 220.181.57.216 ping www.baidu.com
-
特殊的IP地址
本机IP地址: 127.0.0.1 、 localhost
端口号
TCP通信程序(Socket)
TCP通信程序概述
TCP通信能实现两台计算机之间的数据交互,通信的两端,要严格区分为客户端(Client)与服务端(Server)。
两端通信时步骤:
- 服务端程序,需要事先启动,等待客户端的连接。
- 客户端主动连接服务器端,连接成功才能通信。服务端不可以主动连接客户端。
在Java中,提供了两个类用于实现TCP通信程序:
- 客户端:
java.net.Socket 类
表示。创建 Socket 对象,向服务端发出连接请求,服务端响应请求,两者建 立连接开始通信。 - 服务端:
java.net.ServerSocket 类
表示。创建 ServerSocket 对象,相当于开启一个服务,并等待客户端 的连接。
TCP通信的原理
TCP通信的客户端程序
TCP通信的客户端程序:向服务器发送请求连接,和服务器经过三次握手建立逻辑连接;客户端可以给服务器发送数据,读取服务器回写的数据。
表示客户端的类:
java.net.Socket
:该类实现客户端套接字(也称为“套接字”)。 套接字是两台机器之间通信的端点。
套接字:封装了IP地址和端口的网络软件
构造方法:
Socket(String host, int port)
创建流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号。
参数:
String host:主机名称/IP地址 表示本机IP:127.0.0.1/localhost
int port:端口号
成员方法:
OutputStream getOutputStream()
返回此套接字的输出流。
InputStream getInputStream()
返回此套接字的输入流。
实现步骤:
- 创建客户端Socket对象,构造方法封装服务器的IP地址和端口号
- 使用Socket对象中的方法getOutputStream,获取网络字节输出流OutputStream对象
- 使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给服务器发送数据
- 使用Socket对象中的方法getInputStream,获取网络字节输入流InputStream对象
- 使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取服务器回写的数据
- 释放资源(关闭socket)
注意:
- 在创建客户端对象Socket的时候,向服务器发送请求连接,和服务器经过三次握手建立逻辑连接
服务器已经启动,那么客户端就可以给服务器发送数据
服务器没有启动,客户端就会抛出连接异常java.net.ConnectException: Connection refused: connect
- 客户端和服务器之间进行交互,必须使用Socket中提供的网络流,不能用自己创建的流
代码示例:客户端程序
public class TCPClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1.创建客户端Socket对象,构造方法封装服务器的IP地址和端口号
Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8888);
//2.使用Socket对象中的方法getOutputStream,获取网络字节输出流OutputStream对象
OutputStream os = socket.getOutputStream();
//3.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给服务器发送数据
os.write("你好服务器".getBytes());
//4.使用Socket对象中的方法getInputStream,获取网络字节输入流InputStream对象
InputStream is = socket.getInputStream();
//5.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取服务器回写的数据
byte[] bytes = new byte[1024];
int len = is.read(bytes);
System.out.println(new String(bytes,0,len));
//6.释放资源(关闭socket)
socket.close();
}
}
TCP通信的服务器端程序
TCP通信的服务器端程序:接收客户端的请求和客户端建立逻辑连接;接收客户端发送的数据,给客户端回写数据
表示服务器的类:
java.net.ServerSocket
:该类实现服务器套接字
构造方法:
ServerSocket(int port)
创建绑定到指定端口的服务器套接字。
服务器有一件特别重要的事情,必须明确是哪个客户端请求的服务器:
在服务器有一个成员方法,叫accept
可以监听并获取到请求的客户端Socket对象
Socket accept()
侦听对此套接字的连接并接受它。
一直等待客户端的连接,有客户端请求,就会获取到客户端
实现步骤:
- 创建服务器ServerSocket对象,构造方法和系统要指定的端口号
- 使用ServerSocket对象中的方法accept,监听并获取到请求的客户端Socket对象
- 使用Socket对象中的方法getInputStream,获取网络字节输入流InputStream对象
- 使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取客户端发送的数据
- 使用Socket对象中的方法getOutputStream,获取网络字节输出流OutputStream对象
- 使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给客户端回写数据
- 释放资源(Socket,ServerSocket)
代码实现:服务器端程序
public class TCPServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1.创建服务器ServerSocket对象,构造方法和系统要指定的端口号
ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
//2.使用ServerSocket对象中的方法accept,监听并获取到请求的客户端Socket对象
Socket socket = server.accept();
//3.使用Socket对象中的方法getInputStream,获取网络字节输入流InputStream对象
InputStream is = socket.getInputStream();
//4.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取客户端发送的数据
byte[] bytes = new byte[1024];
int len = is.read(bytes);
System.out.println(new String(bytes,0,len));
//5.使用Socket对象中的方法getOutputStream,获取网络字节输出流OutputStream对象
OutputStream os = socket.getOutputStream();
//6.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给客户端回写数据
os.write("收到,谢谢".getBytes());
//7.释放资源(Socket,ServerSocket)
socket.close();
server.close();
}
}
输出结果:
客户端启动之后,客户端发送数据
服务器端收到数据后,返回信息