Day17-Java进阶-网络编程(IP, 端口, 协议)&TCP和UDP&三次握手和四次挥手

1. 网络编程介绍

1.1 初始网络编程

1.2 网络编程三要素

1.2.1 IP

InetAddress 的使用

package com.itheima.Inetaddress;
 
import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
 
public class InetAddressDemo1 {
    /*
    static InetAddress getByName(String host) 确定主机名称的IP地址, 主机名称可以是机器名称, 也可以是IP地址
    String getHostName()                      获取此IP地址的主机名
    String getHostAddress()                   返回文本显示中的IP地址字符串
 */
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
 
        // 1. 获取InetAddress的对象 -- IP的对象 --> 一台电脑的对象
        InetAddress address = InetAddress.getByName("联想小新笔记本");
        System.out.println(address);
 
        String name = address.getHostName();
        System.out.println(name);
 
        String ip = address.getHostAddress();
        System.out.println(ip);
 
 
    }
}

1.2.2 端口号

1.2.3 协议

(1) UDP协议 (发送数据)

package com.itheima.udp;
 
import java.io.IOException;
import java.net.*;
 
public class SendMessageDemo {
    /*
        发送数据
             1. 创建DatagramSocket对象(快递公司)
                 细节:
                 绑定端口, 以后通过这个端口往外发送
                 空参: 所有可用的端口中随机一个进行使用
                 有参: 指定端口号进行绑定
             2. 打包数据
             3. 发送数据
             4. 释放资源
     */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
 
        // 1. 创建DatagramSocket对象(快递公司)
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
 
        // 2. 打包数据
        String str = "你好威呀!!!";
        byte[] bytes = str.getBytes();
        InetAddress address = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        int port = 10086;
 
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length,address,port);
 
        // 3. 发送数据
        ds.send(dp);
 
        // 4. 释放资源
        ds.close();
    }
}

因UDP协议是面向无连接的, 只顾发出, 不考虑是否被正确接收.

(2) UDP协议 (接收数据)

package com.itheima.udp;
 
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;
 
public class ReceiveMessageDemo {
    /*
        接收数据:
            1. 创建DatagramSocket对象(快递公司)
                细节:
                    1. 接收的时候, 一定要绑定端口
                    2. 绑定的端口, 一定要跟发送的端口保持一致
                    3. 解析数据包
                    4. 释放资源
     */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1. 创建DatagramSocket对象(快递公司)
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);
 
        // 2. 接收数据包
        byte[] bytes = new byte[1024];
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);
 
        // 该方法时阻塞的, 程序在执行到这一步时, 会一直在这里死等, 等发送端发送消息
        System.out.println(111111);
        ds.receive(dp);
        System.out.println(2222);
 
        // 3. 解析数据包
        byte[] data = dp.getData();
        int len = dp.getLength();
        InetAddress address = dp.getAddress();
        int port = dp.getPort();
 
        System.out.println("接收到数据" + new String(data, 0, len));
        System.out.println("该数据是从" + address + "这台电脑中的" + port + "这个端口发出的");
 
        // 4. 释放资源
        ds.close();
    }
}

(3) UDP协议 (聊天室)

package com.itheima.udpdemo2;
 
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
 
public class ReceiveMessageDemo {
    /*
        按照下面的要求实现程序
            UDP发送数据: 数据来自于键盘录入, 直到输入的数据是886, 发送数据结束
            UDP接收数据: 因为接受端不知道发送端什么时候停止发送, 故采用死循环接收
     */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1. 创建DatagramSocket的对象
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);
 
        // 2. 接收数据包
        byte[] bytes = new byte[1024];
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);
 
        while (true) {
            ds.receive(dp);
 
            // 3. 解析数据包
            byte[] data = dp.getData();
            int len = dp.getLength();
            String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
            String name = dp.getAddress().getHostName();
 
            // 4. 打印数据
            System.out.println("ip为: " + ip + ", 主机名为: " + name + "的人, 发送了数据: " + new String(data, 0, len));
        }
 
    }
}

1.3 UDP三种通讯方式

① 单播: 一对一

② 组播: 一对多

③ 广播: 可以给局域网中所有的电脑发送数据

package com.itheima.udpdemo3;
 
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.MulticastSocket;
 
public class SendMessageDemo {
    /*
        组播发送端代码
     */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
 
        // 1. 创建MulticastSocket的对象
        MulticastSocket ms = new MulticastSocket();
 
        // 2. 打包数据
        String str = "你好你好!";
        byte[] bytes = str.getBytes();
        InetAddress address = InetAddress.getByName("224.0.0.1");
        int port = 10000;
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length, address, port);
        // 3. 发送数据
        ms.send(dp);
 
        // 4. 释放资源
        ms.close();
    }
}
 

package com.itheima.udpdemo3;
 
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.MulticastSocket;
 
public class ReceiveMessageDemo1 {
    /*
        组播接收端代码
     */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1. 创建MulticastSocket的对象
        MulticastSocket ms = new MulticastSocket(10000);
 
        // 2. 将当前本机, 添加到224.0.0.1的这一组当中
        InetAddress address = InetAddress.getByName("224.0.0.1");
        ms.joinGroup(address);
 
        // 3. 创建DatagramPacket数据包对象
        byte[] bytes = new byte[1024];
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);
 
        // 4. 接受数据
        ms.receive(dp);
 
        // 5. 解析数据包
        byte[] data = dp.getData();
        int len = dp.getLength();
        String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
        String name = dp.getAddress().getHostName();
 
        // 打印数据
        System.out.println("ip为: " + ip + ", 主机名为: " + name + "的人, 发送了数据: " + new String(data, 0, len));
 
        // 6. 释放资源
        ms.close();
    }
}
 

1.4 TCP 通信程序

package com.itheima.tcpdemo;
 
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
 
public class Client {
    /*
        TCP协议, 发送数据
            1. 创建Socket对象
                细节:
                    在创建对象的同时会连接服务器
                    若连接不上, 代码会报错
     */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1. 创建Socket对象
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",10000);
 
        // 2. 可以从连接通道中获取输出流
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
 
        // 写出数据
        os.write("你好你好啊".getBytes()); // 一个字符占3个字节, 共12个字节
 
        // 3. 释放资源
        os.close();
        socket.close();
 
    }
}

package com.itheima.tcpdemo;
 
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
 
public class Server {
    /*
        TCP协议, 接收数据
     */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1. 创建Socket对象
        ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);
 
        // 2. 监听客户端的连接
        Socket socket = ss.accept();
 
        // 3. 从连接通道中获取输入流读取数据(字节流)
        /*InputStream is = socket.getInputStream();
        // 将字节流转换成字符流isr
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);
        // 包一个缓冲流提升读取效率
        BufferedReader br = new BufferedReader(isr);*/
 
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
 
        int b;
        while ((b = br.read()) != -1){
            System.out.print((char) b);
        }
 
        // 4. 释放资源
        socket.close(); // 相当于断开跟客户端的连接
        ss.close(); // 相当于关闭服务器
    }
}

1.5 三次握手和四次挥手