Java 基础知识精华部分 之 网络编程

Question

端口：

物理端口：

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。

java 中 ip 对象：InetAddress

import java.net.*;
class  IPDemo{
  public static void main(String[] args) throws UnknownHostException{
    //通过名称(ip 字符串 or 主机名) 来获取一个 ip 对象。
    InetAddress ip = InetAddress.getByName("www.baidu.com");//java.net.UnknownHostException
    System.out.println("addr:"+ip.getHostAddress());
    System.out.println("name:"+ip.getHostName());
  }
}

Socket：套接字，通信的端点。

就是为网络服务提供的一种机制，通信的两端都有Socket，网络通信其实就是 Socket 间的通信，数据在两个 Socket 间通过 IO 传输。

UDP 传输：

1. 只要是网络传输，必须有 socket 。
2. 数据一定要封装到数据包中，数据包中包括目的地址、端口、数据等信息。

直接操作udp 不可能，对于 java 语言应该将 udp 封装成对象，易于我们的使用，这个对象就是DatagramSocket. 封装了 udp 传输协议的 socket 对象。

因为数据包中包含的信息较多，为了操作这些信息方便，也一样会将其封装成对象。这个数据包对象就是：DatagramPacket.通过这个对象中的方法，就可以获取到数据包中的各种信息。

DatagramSocket 具备发送和接受功能，在进行 udp 传输时，需要明确一个是发送端，一个是接收端。

udp 的发送端：

1. 建立 udp 的 socket 服务，创建对象时如果没有明确端口，系统会自动分配一个未被使用的端口。
2. 明确要发送的具体数据。
3. 将数据封装成了数据包。
4. 用 socket 服务的 send 方法将数据包发送出去。
5. 关闭资源。

import java.net.*;
class  UdpSend{
  public static void main(String[] args)throws Exception {
    //  1，建立 udp 的 socket 服务。
    DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);//指定发送端口，不指定系统会随机分配。
    //  2，明确要发送的具体数据。
    String text = "udp 传输演示 哥们来了";
    byte[] buf = text.getBytes();
    //  3，将数据封装成了数据包。
    DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,
    buf.length,InetAddress.getByName("10.1.31.127"),10000);
    //  4，用 socket 服务的 send 方法将数据包发送出去。
    ds.send(dp);
    //  5，关闭资源。
    ds.close();
  }
}

udp 的接收端：

• 创建 udp 的 socket 服务，必须要明确一个端口，作用在于，只有发送到这个端口的数据才是这个接收端可以处理的数据。
• 定义数据包，用于存储接收到数据。
• 通过 socket 服务的接收方法将收到的数据存储到数据包中。
• 通过数据包的方法获取数据包中的具体数据内容，比如 ip、端口、数据等等。
• 关闭资源。

class UdpRece {
  public static void main(String[] args) throws Exception{
    // 1，创建 udp 的 socket 服务。
    DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
    // 2，定义数据包，用于存储接收到数据。先定义字节数组，数据包会把数据存储到字节数组中。
    byte[] buf = new byte[1024];
    DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);
    // 3，通过 socket 服务的接收方法将收到的数据存储到数据包中。
    ds.receive(dp);//该方法是阻塞式方法。
    // 4，通过数据包的方法获取数据包中的具体数据内容，比如 ip，端口，数据等等。
    String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
    int port = dp.getPort();
    String text = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());//将字节数组中的有效部分转成字符串。
    System.out.println(ip+":"+port+"--"+text);
    // 5，关闭资源。
    ds.close();
  }
}

TCP 传输：两个端点的建立连接后会有一个传输数据的通道，这通道称为流，而且是建立在网络基础上的流，称之为socket 流。该流中既有读取，也有写入。

tcp 的两个端点：一个是客户端，一个是服务端。

• 客户端：对应的对象，Socket
• 服务端：对应的对象，ServerSocket

TCP 客户端：

1. 建立 tcp 的 socket 服务，最好明确具体的地址和端口。这个对象在创建时，就已经可以对指定 ip 和端口进行连接（三次握手)。
2. 如果连接成功，就意味着通道建立了，socket 流就已经产生了。只要获取到 socket 流中的读取流和写入流即可，只要通过 getInputStream 和 getOutputStream 就可以获取两个流对象。
3. 关闭资源。

import java.net.*;
import java.io.*;
// 需求：客户端给服务器端发送一个数据。
class  TcpClient{
  public static void main(String[] args) throws Exception{
    Socket s = new Socket("10.1.31.69",10002);
    OutputStream out = s.getOutputStream();//获取了 socket 流中的输出流对象。
    out.write("tcp 演示，哥们又来了!".getBytes());
    s.close();
  }
}

TCP 服务端：

• 创建服务端 socket 服务，并监听一个端口。
• 服务端为了给客户端提供服务，获取客户端的内容，可以通过 accept 方法获取连接过来的客户端对象。
• 可以通过获取到的 socket 对象中的 socket 流和具体的客户端进行通讯。
• 如果通讯结束，关闭资源。注意：要先关客户端，再关服务端。

class  TcpServer{
  public static void main(String[] args) throws Exception{
    ServerSocket ss = new ServerSocket(10002);//建立服务端的 socket 服务
    Socket s = ss.accept();//获取客户端对象
    String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
    System.out.println(ip+".....connected");
    // 可以通过获取到的 socket 对象中的 socket 流和具体的客户端进行通讯。
    InputStream in = s.getInputStream();//读取客户端的数据，使用客户端对象的 socket 读取流
    byte[] buf = new byte[1024];
    int len = in.read(buf);
    String text = new String(buf,0,len);
    System.out.println(text);
    // 如果通讯结束，关闭资源。注意：要先关客户端，在关服务端。
    s.close();
    ss.close();
  }
}