Java面向对象 网络编程 上



Java面向对象 网络编程 上

知识概要：

                    （1）网络模型

（2）网络通讯要素

（3）UDP TCP 概念

（4）Socket

（5）UDP TCP 传输

（6）编写一个聊天程序。

网络模型

         网络模型 

           

              • OSI参考模型

              • TCP/IP参考模型

网络通讯要素

 IP地址:InetAddress

•  网络中设备的标识

        • 不易记忆，可用主机名

        • 本地回环地址：127.0.0.1  主机名：localhost

 端口号

• 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。



传输协议

• 通讯的规则 

       • 常见协议：TCP，UDP

TCP和UDP

 UDP

        • 将数据及源和目的封装成数据包中，不需要建立连接

        • 每个数据报的大小在限制在64k内

        •  因无连接，是不可靠协议

        • 不需要建立连接，速度快

  TCP 

       • 建立连接，形成传输数据的通道。 

       • 在连接中进行大数据量传输

       • 通过三次握手完成连接，是可靠协议

       • 必须建立连接，效率会稍低

Socket

  Socket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

  DatagramSocket与DatagramPacket

  建立发送端，接收端。

   建立数据包。



调用Socket的发送接收方法。

 

关闭Socket。

发送端与接收端是两个独立的运行程序。

ip代码示例:

import java.net.*;

class  IPDemo
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		InetAddress i = InetAddress.getLocalHost();

                System.out.println(i.toString());
                System.out.println("address:"+i.getHostAddress());
              	System.out.println("name:"+i.getHostName());

		InetAddress ia = InetAddress.getByName("thinkpad-sl400");
		System.out.println("address:"+ia.getHostAddress());
		System.out.println("name:"+ia.getHostName());

	}
}

UDP传输

import java.net.*;

/*
需求：通过udp传输方式，将一段文字数据发送出去。，
定义一个udp发送端。
思路：
1，建立updsocket服务。
2，提供数据，并将数据封装到数据包中。
3，通过socket服务的发送功能，将数据包发出去。
4，关闭资源。

*/

class  UdpSend
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		//1，创建udp服务。通过DatagramSocket对象。
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);

		//2，确定数据，并封装成数据包。DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port) 

		byte[] buf = "udp ge men lai le ".getBytes();
		DatagramPacket dp =
			new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.254"),10000);

		//3，通过socket服务，将已有的数据包发送出去。通过send方法。
		ds.send(dp);

		//4，关闭资源。

		ds.close();

	}
}

/*
需求：
定义一个应用程序，用于接收udp协议传输的数据并处理的。

定义udp的接收端。
思路：
1，定义udpsocket服务。通常会监听一个端口。其实就是给这个接收网络应用程序定义数字标识。方便于明确哪些数据过来该应用程序可以处理。
2，定义一个数据包，因为要存储接收到的字节数据。因为数据包对象中有更多功能可以提取字节数据中的不同数据信息。
3，通过socket服务的receive方法将收到的数据存入已定义好的数据包中。
4，通过数据包对象的特有功能。将这些不同的数据取出。打印在控制台上。
5，关闭资源。

*/

class  UdpRece
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		//1,创建udp socket，建立端点。
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
		while(true)
		{
		//2,定义数据包。用于存储数据。
		byte[] buf = new byte[1024];
		DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);

		//3，通过服务的receive方法将收到数据存入数据包中。
		ds.receive(dp);//阻塞式方法。

		//4，通过数据包的方法获取其中的数据。
		String ip = dp.getAddress().getHostAddress();

		String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());

		int port = dp.getPort();

		System.out.println(ip+"::"+data+"::"+port);

		}
		//5，关闭资源
		//ds.close();

	}
}

/*
编写一个聊天程序。
有收数据的部分，和发数据的部分。
这两部分需要同时执行。
那就需要用到多线程技术。
一个线程控制收，一个线程控制发。

因为收和发动作是不一致的，所以要定义两个run方法。
而且这两个方法要封装到不同的类中。

*/
import java.io.*;
import java.net.*;
class Send implements Runnable
{
	private DatagramSocket ds;
	public Send(DatagramSocket ds)
	{
		this.ds = ds;
	}

	public void run()
	{
		try
		{
			BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

			String line = null;

			while((line=bufr.readLine())!=null)
			{

				byte[] buf = line.getBytes();

				DatagramPacket dp =
					new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.255"),10002);

				ds.send(dp);

				if("886".equals(line))
					break;
			}
		}
		catch (Exception e)
		{
			throw new RuntimeException("发送端失败");
		}
	}
}

class Rece implements Runnable
{

	private DatagramSocket ds;
	public Rece(DatagramSocket ds)
	{
		this.ds = ds;
	}
	public void run()
	{
		try
		{
			while(true)
			{
				byte[] buf = new byte[1024];
				DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);

<span style="color:#ff0000;">				ds.receive(dp);
</span>

				String ip = dp.getAddress().getHostAddress();

				String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());

				if("886".equals(data))
				{
					System.out.println(ip+"....离开聊天室");
					break;
				}

				System.out.println(ip+":"+data);
			}
		}
		catch (Exception e)
		{
			throw new RuntimeException("接收端失败");
		}
	}
}

class  ChatDemo
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket();
		DatagramSocket receSocket = new DatagramSocket(10002);

		new Thread(new Send(sendSocket)).start();
		new Thread(new Rece(receSocket)).start();

	}
}

TCP传输

Socket和ServerSocket

建立客户端和服务器端

 建立连接后，通过Socket中的IO流进行数据的传输,

关闭socket

同样，客户端与服务器端是两个独立的应用程序。

基本思路（客户端）

  客户端需要明确服务器的ip地址以及端口，这样才可以去试着建立连接，如果连接失败，会出现异常。

   连接成功，说明客户端与服务端建立了通道，那么  通过IO流就可以进行数据的传输，

而Socket对象已 经提供了输入流和输出流对象，通过 getInputStream(),getOutputStream()获取即可。

   与服务端通讯结束后，关闭Socket。

基本思路（服务端）

 服务端需要明确它要处理的数据是从哪个端口进入的。 

     当有客户端访问时，要明确是哪个客户端，可通过accept()获取已连接的客户端对象，并通过该对象与客户端通过

IO流进行数据传输。当该客户端访问结束，关闭该客户端。

客户端

通过Socket建立对象并指定要连接的服务

    端主机以及端口。

     Socket s = new Socket(“192.168.1.1”,9999);

     OutputStream out = s.getOutputStream();

     out.write(“hello”.getBytes());

     s.close();

服务端

 建立服务端需要监听一个端口

ServerSocket ss = new ServerSocket(9999);

     Socket s = ss.accept (); 

     InputStream in = s.getInputStream();

     byte[] buf = new byte[1024];

     int num = in.read(buf);

     String str = new String(buf,0,num);

     System.out.println(s.getInetAddress().toString()+”:”+str);

     s.close();

     ss.close();

/*
演示tcp传输。

1,tcp分客户端和服务端。
2，客户端对应的对象是Socket。
	服务端对应的对象是ServerSocket。

*/

/*
客户端，
通过查阅socket对象，发现在该对象建立时，就可以去连接指定主机。
因为tcp是面向连接的。所以在建立socket服务时，
就要有服务端存在，并连接成功。形成通路后，在该通道进行数据的传输。

需求：给服务端发送给一个文本数据。

步骤：
1，创建Socket服务。并指定要连接的主机和端口。

*/
import java.io.*;
import java.net.*;
class  TcpClient
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		//创建客户端的socket服务。指定目的主机和端口
		Socket s = new Socket("192.168.1.254",10003);

		//为了发送数据，应该获取socket流中的输出流。
		OutputStream out = s.getOutputStream();

		out.write("tcp ge men lai le ".getBytes());

		s.close();
	}
}

/*
需求：定义端点接收数据并打印在控制台上。

服务端:
1，建立服务端的socket服务。ServerSocket();
	并监听一个端口。
2，获取连接过来的客户端对象。
	通过ServerSokcet的 accept方法。没有连接就会等，所以这个方法阻塞式的。
3，客户端如果发过来数据，那么服务端要使用对应的客户端对象，并获取到该客户端对象的读取流来读取发过来的数据。
	并打印在控制台。

4，关闭服务端。（可选）

*/
class  TcpServer
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		//建立服务端socket服务。并监听一个端口。
		ServerSocket ss = new ServerSocket(10003);

		//通过accept方法获取连接过来的客户端对象。
		while(true)
		{
		Socket s = ss.accept();

		String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
		System.out.println(ip+".....connected");

		//获取客户端发送过来的数据，那么要使用客户端对象的读取流来读取数据。
		InputStream in = s.getInputStream();

		byte[] buf = new byte[1024];
		int len = in.read(buf);

		System.out.println(new String(buf,0,len));

		s.close();//关闭客户端.
		}
		//ss.close();
	}
}

/*
演示tcp传输。

1,tcp分客户端和服务端。
2，客户端对应的对象是Socket。
	服务端对应的对象是ServerSocket。

*/

/*
客户端，
通过查阅socket对象，发现在该对象建立时，就可以去连接指定主机。
因为tcp是面向连接的。所以在建立socket服务时，
就要有服务端存在，并连接成功。形成通路后，在该通道进行数据的传输。

需求：给服务端发送给一个文本数据。

步骤：
1，创建Socket服务。并指定要连接的主机和端口。

*/
import java.io.*;
import java.net.*;
class  TcpClient
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		//创建客户端的socket服务。指定目的主机和端口
		Socket s = new Socket("192.168.1.254",10003);

		//为了发送数据，应该获取socket流中的输出流。
		OutputStream out = s.getOutputStream();

		out.write("tcp ge men lai le ".getBytes());

		s.close();
	}
}

/*
需求：定义端点接收数据并打印在控制台上。

服务端:
1，建立服务端的socket服务。ServerSocket();
	并监听一个端口。
2，获取连接过来的客户端对象。
	通过ServerSokcet的 accept方法。没有连接就会等，所以这个方法阻塞式的。
3，客户端如果发过来数据，那么服务端要使用对应的客户端对象，并获取到该客户端对象的读取流来读取发过来的数据。
	并打印在控制台。

4，关闭服务端。（可选）

*/
class  TcpServer
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		//建立服务端socket服务。并监听一个端口。
		ServerSocket ss = new ServerSocket(10003);

		//通过accept方法获取连接过来的客户端对象。
		while(true)
		{
		Socket s = ss.accept();

		String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
		System.out.println(ip+".....connected");

		//获取客户端发送过来的数据，那么要使用客户端对象的读取流来读取数据。
		InputStream in = s.getInputStream();

		byte[] buf = new byte[1024];
		int len = in.read(buf);

		System.out.println(new String(buf,0,len));

		s.close();//关闭客户端.
		}
		//ss.close();
	}
}

/*

需求：建立一个文本转换服务器。
客户端给服务端发送文本，服务单会将文本转成大写在返回给客户端。
而且客户度可以不断的进行文本转换。当客户端输入over时，转换结束。

分析：
客户端：
既然是操作设备上的数据，那么就可以使用io技术，并按照io的操作规律来思考。
源：键盘录入。
目的：网络设备，网络输出流。
而且操作的是文本数据。可以选择字符流。

步骤
1，建立服务。
2，获取键盘录入。
3，将数据发给服务端。
4，后去服务端返回的大写数据。
5，结束，关资源。

都是文本数据，可以使用字符流进行操作，同时提高效率，加入缓冲。

*/
import java.io.*;
import java.net.*;

class  TransClient
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		Socket s = new Socket("192.168.1.254",10005);

		//定义读取键盘数据的流对象。
		BufferedReader bufr =
			new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

		//定义目的，将数据写入到socket输出流。发给服务端。
		//BufferedWriter bufOut =
			//new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
		PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);

		//定义一个socket读取流，读取服务端返回的大写信息。
		BufferedReader bufIn =
			new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));

		String line = null;

		while((line=bufr.readLine())!=null)
		{
			if("over".equals(line))
				break;

			out.println(line);
//			bufOut.write(line);
//			bufOut.newLine();
//			bufOut.flush();

			String str =bufIn.readLine();
			System.out.println("server:"+str);

		}

		bufr.close();
		s.close();

	}
}
/*

服务端：
源：socket读取流。
目的：socket输出流。
都是文本，装饰。

*/

class  TransServer
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		ServerSocket ss = new ServerSocket(10005);

		Socket s = ss.accept();
		String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
		System.out.println(ip+"....connected");

		//读取socket读取流中的数据。
		BufferedReader bufIn =
			new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));

		//目的。socket输出流。将大写数据写入到socket输出流，并发送给客户端。
		//BufferedWriter bufOut =
			//new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));

		PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);

		String line = null;
		while((line=bufIn.readLine())!=null)
		{

			System.out.println(line);

			out.println(line.toUpperCase());
//			bufOut.write(line.toUpperCase());
//			bufOut.newLine();
//			bufOut.flush();
		}

		s.close();
		ss.close();

	}
}
/*
该例子出现的问题。
现象：客户端和服务端都在莫名的等待。
为什么呢？
因为客户端和服务端都有阻塞式方法。这些方法么没有读到结束标记。那么就一直等
而导致两端，都在等待。

*/

import java.io.*;
import java.net.*;

class  TextClient
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		Socket s = new Socket("192.168.1.254",10006);

		BufferedReader bufr =
			new BufferedReader(new FileReader("IPDemo.java"));

		PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);

		String line = null;
		while((line=bufr.readLine())!=null)
		{
			out.println(line);
		}

		s.shutdownOutput();//关闭客户端的输出流。相当于给流中加入一个结束标记-1.

		BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));

		String str = bufIn.readLine();
		System.out.println(str);

		bufr.close();

		s.close();
	}
}
class  TextServer
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		ServerSocket ss = new ServerSocket(10006);

		Socket s = ss.accept();
		String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
		System.out.println(ip+"....connected");

		BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));

		PrintWriter out  = new PrintWriter(new FileWriter("server.txt"),true);

		String line = null;

		while((line=bufIn.readLine())!=null)
		{
			//if("over".equals(line))
				//break;
			out.println(line);
		}

		PrintWriter pw = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);
		pw.println("上传成功");

		out.close();
		s.close();
		ss.close();

	}
}