Java中的网络编程(上)
前言
网络编程涉及ip,端口,协议,tcp和udp的了解,和对socket通信的网络细节.
网络编程

网络模型
OSI
开放系统互连

网络通讯要素
网络编程指IO加网络

OSI模型

TCP/IP模型

描述
TCP/IP模型:
- 应用层
- 传输层
- 网际层
- 主机到网络层
OSI模型:(封装) 网络1封包->网络2拆包
- 应用层
- 表示层
- 会话层
- 传输层
- 网络层
- 数据链路层
- 物理层
网络通讯要素:
- ip地址
- 端口号
- 传输协议

网络通讯要素
主机名和ip地址是对应的,默认的主机名:localhost
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | java.net 类 InetAddress java.lang.Object -> java.net.InetAddress 已实现的接口: Serializable 已知子类: Inet4Address, Inet6Address public class InetAddress extends Object implements Serializable 该类表示互联网协议ip地址 |
ip地址是ip使用32或128位无符号数字,它是一种低级的协议,UDP和TCP协议都是在它的基础上构建的.
InetAddress的实例包含ip地址,相应的主机名
升级:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | java.net 类 Inet6Address java.lang.Object -> java.net.InetAddress -> java.net.Inet6Address 所有已实现的接口:Serializable public final class Inet6Address extends InetAddress 该类表示互联网协议第6版地址 |
获取ip地址
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 | package com.dashucoding.ip; import java.net.InetAddress; import java.net.UnknownHostException; public class IPDemo { public static void main(String[] args) throws UnknownHostException { // TODO Auto-generated method stub // ip地址对象 InetAddress // 获取本地主机地址对象 InetAddress ip = InetAddress.getLocalHost(); // 获取主机地址和主机名 System.out.println(ip.getHostAddress() + ":" + ip.getHostName()); InetAddress ip2 = InetAddress.getByName("192.168.2.151"); // 获取主机地址和主机名 System.out.println(ip.getHostAddress() + ":" + ip.getHostName()); // 主机名是需要进行解析的 } } |
域名解析_查表
1 | C:WindowsSystem32driversetc |

文件

Internet协议属性
DNS
域名解析服务器,宽带服务.配置DNS
域名服务器主机,一个网址浏览要到它的Ip地址,要找到,就会把ip地址放到DNS
域名解析服务器,供给本地使用宽带连接的使用,就可以在浏览器中找到ip地址,浏览网址了.
装DNS
服务器软件,把你要浏览的地址ip写进去就可以了
有些软件需要进行注册序列号?
1 2 | // hosts 文件配置 127.0.0.1 www.###.cn // 该域名地址 |
端口
端口,为物理端口,一台电脑发送信息给另一台电脑的软件,发送ip地址完, 要带上端口号, 然后 对应另一台接收消息的软件 有个软件应用程序的数字标识,为逻辑端口, 这样就可以对应发送到另一台电脑上的对应软件接收消息.
我今天要去一家酒店去了地址,到了楼层, 要知道哪个房间号,才知道对应做什么事.

端口号
传输协议
TCP和UDP: 传输协议,传输规则,通讯规则,传输层.

TCP和UDP
UDP
,不需要建立连接.我发给你信息,不管你在不在,我就发给你了.我送你东西,写个地址,发到你家就行.有个包,装东西,有大小限制,最多是64k的限制数据.(好处,速度快,不可靠)
TCP
发数据,要确保连接是不是畅通的.TCP
是通过三次握手完成的,确保数据的连接畅通.用流行的话语:
完成了三次TCP握手:
女朋友发给男朋友
:"在吗?"
男朋友回复女朋友
:"我在!"
女朋友回复男朋友
:"我知道了"
这样爱情可靠,但是很浪费时间的,这样维护情感有点耗时,但是很可靠.
TCP
断开就不传了,UDP
不管.电话来形容TCP,对讲机来形容UDP.
Socket

Socket
Socke <-> Socket
数据在两者之间通过IO传输,传输协议TCP或UDP
Socket就像两端插口,传输协议不一样,Socket插口也是由不同的类型的.数据在两者之间进行传输,数据是基于网络的io流进行传输的,传输过程就是传入和传出的过程
UDP_发送端_out
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 | java.net Class DatagramSocket java.lang.Object -> java.net.DatagramSocket All Implemented Interfaces: Closeable, AutoCloseable 已知直接子类: MulticastSocket public class DatagramSocket extends Object implements Closeable 该类为用于发送和接收数据报数据包的套接字,数据报套接字是分组传送服务的发送或接收点. |
例子:
1 2 3 4 | DatagramSocket s = new DatagramSocket(null); s.bind(new InetSocketAddress(8888)); DatagramSocket s = new DatagramSocket(8888); |
构造方法摘要
方法 | 说明 |
---|---|
DatagramSocket() |
构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上的任何可用端口 |
DatagramSocket(DatagramSocketImpl impl) |
使用指定的DatagramSocketImpl 创建一个未绑定的数据报套接字 |
DatagramSocket(int port) |
构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上的指定端口 |
DatagramSocket(int port, InetAddress laddr) |
创建一个数据报套接字,绑定到指定的本地地址 |
DatagramSocket(SocketAddress bindaddr) |
创建一个数据报套接字,绑定到指定的本地套接字地址 |
receive(DatagramPacket p)
:从此套接字接收数据报包send(DatagramPacket p)
:从此套接字发送数据报包
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | java.net Class DatagramPacket java.lang.Object -> java.net.DatagramPacket public final class DatagramPacket extends Object 该类表示数据报包 将数据封装到数据包中,数据包对象为DatagramPacket |
数据包
1 2 | DatagramPacket(byte[] buf, int length) // 字节数组来的 |
构造一个DatagramPacket
用于接收长度的数据包length
.
1 2 3 4 5 | receive public void receive(DatagramPacket p) throws IOException 此套接字接收数据报包 返回, DatagramPacket的缓冲区填充了接收的数据 数据报包也包含发送的ip地址和发送方的端口号 |

发送端

接收端
UDPSend
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 | package com.dashucoding.udp; import java.io.IOException; import java.net.DatagramPacket; import java.net.DatagramSocket; import java.net.InetAddress; import java.net.SocketException; import java.net.UnknownHostException; public class UDPSend { public static void main(String[] args) throws IOException { System.out.println("udp 发送端 run"); // 先建立upd的socket 面向对象编程 // 将数据封装到数据包中 // 使用Socket对象的send方法 // 将数据包发送出去 // 关闭资源 DatagramSocket ds = new DatagramSocket(); // 数据 String text = "我是发送端,发送的数据"; // 将数据转成字节数组 byte[] buf = text.getBytes(); // 将字节数据封装到数据包中 DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length, InetAddress.getByName("你的ip地址"),10000); // 发送 ds.send(dp); // 发完关掉,不然留着资源干嘛 ds.close(); } } |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 | package com.dashucoding.udp; import java.io.IOException; import java.net.DatagramPacket; import java.net.DatagramSocket; import java.net.SocketException; public class UDPRece { public static void main(String[] args) throws IOException { System.out.println("udp 接收端 run"); // 定义udp接收数据,显示在屏幕上 // 先有插座嘛,udpsocket服务 // 接收数据前 -> 先将数据存储到数据包中 // 先定义数据包 // 数据包对象会获取数据包中的内容,发送端的ip和端口 // 关闭资源 // 有upsocket服务 DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000); // 接收数据,接收字节数据 byte[] buf = new byte[1024]; // 定义包 DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length); // 还没存到数据包,进行存储 ds.receive(dp); // 阻塞 String ip = dp.getAddress().getHostAddress(); int port = dp.getPort(); String text = new String(dp.getData(),0,dp.getLength()); System.out.println(ip+" : "+port+" : "+text); // 关闭资源 ds.close(); } } |
1 2 3 | 键盘录入 发送端: |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 | package com.dashucoding.udp2; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.net.DatagramPacket; import java.net.DatagramSocket; import java.net.InetAddress; import java.net.SocketException; import java.net.UnknownHostException; public class UDPSend2 { public static void main(String[] args) throws IOException { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("udp2 发送端 run"); DatagramSocket ds = new DatagramSocket(); // 数据来源于键盘录入 BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); String line = null; while ((line = bufr.readLine()) != null) { if("over".equals(line)) { break; } // 将数据转成字节数组 byte[] buf = line.getBytes(); // 将字节数据封装到数据包中 DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length, InetAddress.getByName("你的ip地址"), 10002); ds.send(dp); // 发完关掉,不然留着资源干嘛 } ds.close(); } } |
接收端:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 | package com.dashucoding.udp2; import java.io.IOException; import java.net.DatagramPacket; import java.net.DatagramSocket; import java.net.SocketException; public class UDPRece2 { public static void main(String[] args) throws IOException { // 有upsocket服务 System.out.println("udp2 接收端 run"); DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10002); while (true) { // 接收数据,接收字节数据 byte[] buf = new byte[1024]; // 定义包 DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length); // 还没存到数据包,进行存储 ds.receive(dp); // 阻塞 String ip = dp.getAddress().getHostAddress(); int port = dp.getPort(); String text = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength()); System.out.println(ip + " : " + port + " : " + text); // 关闭资源 } // ds.close(); } } |
群聊工程
1 | 变化ip地址192.168.1.255 |
TCP
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 | Socket() 通过系统默认类型的SocketImpl创建未连接套接字 Socket(InetAddress address, int port) 创建一个流套接字并将其连接到指定ip地址的指定端口 Socket(String host, int port) 创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号 getOutputStream() 返回此套接字的输出流 |
网络编程TCP服务端

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 | package com.dashucoding.tcp; import java.io.IOException; import java.io.OutputStream; import java.net.Socket; import java.net.UnknownHostException; public class TCPClient { public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException { // TODO Auto-generated method stub // 建立tcp的客户端socket 明确服务端的地址和端口 // socket io流 // 获取socket流 System.out.println("客户端运行"); // 建立tcp的客户端socket,明确服务端的地址和端口 Socket s = new Socket("ip地址",20003); // socket输出流数据发送 OutputStream out = s.getOutputStream(); // 通过socket输出流将数据发送 out.write("hello tcp 来了".getBytes()); // 关闭 s.close(); } } |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 | package com.dashucoding.tcp; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; public class TCPServer { public static void main(String[] args) throws IOException { // TODO Auto-generated method stub // 获取客户端的数据,在屏幕上 // 思路 // 创建服务端的socket,明确端口,监听一个端口 // 服务端只要获取到链接过来的客户端就可以和指定的客户端通信了 // 通过获取客户端的读取流对象读取客户端发来的数据. // 显示屏幕上 System.out.println("服务端运行"); // 创建服务端的socket,明确接收端口 ServerSocket ss = new ServerSocket(20003); while (true) { // 服务端只要获取到连接过来的客户端就可以和指定的客户端通信 Socket s = ss.accept(); String ip = s.getInetAddress().getHostAddress(); System.out.println(ip + "...connected"); // 通过获取客户端的读取流对象读取客户端发送来的数据 InputStream in = s.getInputStream(); // 流操作 byte[] buf = new byte[1024]; int len = in.read(buf); String text = new String(buf, 0, len); System.out.println(text); // 关闭 s.close(); } // ss.close(); } } |
客户端和服务端交互
客户端:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 | package com.dashucoding.tcp2; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.io.OutputStream; import java.net.Socket; import java.net.UnknownHostException; public class TCPClient2 { public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException { // TODO Auto-generated method stub // 实现客户端和服务端的收发过程 System.out.println("客户端2 启动"); // 创建客户端的socket对象 Socket s = new Socket("ip地址",20004); // 发送数据,通过socket输出流完成 OutputStream out = s.getOutputStream(); out.write("服务端,我来了".getBytes()); // 读取服务端返回的数据,通过socket输入流 InputStream in = s.getInputStream(); byte[] buf=new byte[1024]; int len = in.read(buf); String text = new String(buf,0,len); System.out.println(text); // 关闭资源 s.close(); } } |
服务端:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 | package com.dashucoding.tcp2; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.io.OutputStream; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; public class TCPServer2 { public static void main(String[] args) throws IOException { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("服务端2 启动"); // 创建tcp服务端socket明确端口 ServerSocket ss = new ServerSocket(20004); while (true) { // 获取客户端 Socket s = ss.accept(); System.out.println(s.getInetAddress().getHostAddress() + "..."); // 读取客户端的发送过来的数据 InputStream in = s.getInputStream(); byte[] buf = new byte[1024]; int len = in.read(buf); String text = new String(buf, 0, len); System.out.println(text); // 给客户端回馈数据 OutputStream out = s.getOutputStream(); out.write("客户端,我已经收到".getBytes()); // 关闭客户端 s.close(); } // 关闭服务端 // ss.close(); } } |

客户端

服务端
小结
网络编程到网络模型:一开始7层到4层
传输层的了解
网络通讯:
- ip:用于网络中主机的数字标识
- 端口:用于应用程序的数字标识
- 传输协议:用于数据传输的规则
TCP和UDP的区别
TCP: 面向连接,三次握手,速度慢,可靠
UDP: 面向无连接,速度快,不可靠
实现UDP的通信:
1 | 可以发送,又可以接收 DatagramSocket DatagramPacket 数据包对象 |
实现TCP传输:
客户端,服务端
客户端要明确服务端的ip+端口,而服务端要明确端口,通过accept的方法获取客户端对象.
结言
那么你是否掌握了,什么是tcp和udp,socket通信机制,以及ip,端口,协议.
原文始发于微信公众号(达叔与他的朋友们):第78节:Java中的网络编程(上)