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网络编程网络编程基础知识一、网络编程三要素IP地址端口协议二、IP地址与InetAddress类IP地址分类InetAddress类三、端口（Port）与 InetSocketAddressInetSocketAddress四、通信协议传输层协议TCP/IP协议族TCP协议UDP协议TCP一、TCP实现聊天客户端服务端二、TCP实现文件上传客户端服务端UDP一、UDP消息发送发送端接收端二、UDP实现聊天发送端接收端三、多线程UDP聊天程序发送端接收端完成网络编程基础知识
一、网络编程三要素
IP地址
端口
协议
通信：TCP、UDP协议。（传输层）
IP地址
是网络中设备的唯一标识分为两大类 IPv4IPv6端口
是设备上应用程序的唯一标识。
端口号：用两个字节表示整数，它的取值范围是0~65535。其中，周知端口：0~1023之间的端口用于一些知名的网络服务和应用。
注册端口：普通的应用程序需要使用1024~49151的端口号。如果端口号被另外一个服务或应用所占用，会导致当前程序启动失败。
**动态端口：**49152~65535，之所以称为动态端口，是因为它一般不固定分配某种进程，而是动态分配。
协议
计算机网络中，连接和通信的规则被称为网络通信协议传输层的两种协议： UDP协议TCP协议二、IP地址与InetAddress类
IP地址可以唯一定位一台网络上的计算机127.0.0.1表示的是本机localhost
IP地址分类
IPv4 / IPv6
IPv4
如 127.0.0.1 ，四个字节组成。每个字节 0~255，一共有42亿个IPv4地址，早已用尽。
IPv6
如 ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789，128位，由八个无符号整数组成，号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址。
InetAddress类
此类表示Internet协议（IP）地址。
通过一些静态方法可以返回一个InetAddress对象代表IP。
// 方法很多，不用记忆，查文档就可以。这个是最常用的// 获得InetAddress对象InetAddress ip = InetAddress.getByName(""); // 虽然是填名字，但是也可以填ip地址比如"127.0.0.1"
三、端口（Port）与 InetSocketAddress
计算机与外界通讯交流的出口
有以下几个特点：
不同的进程有不同的端口号，用来区分软件，单个协议下，端口号不能冲突TCP、UDP 端口号范围为0~65535端口分类： 公有端口：0~1023 HTTP：80HTTPS：443FTP：21SSH：22Telent：23 程序注册端口：1024~49151，分配给用户或程序 Tomcat：8080MySQL：3306Oracle：1521 动态、私有端口：49152~65535
可以通过一些命令来查看端口占用情况：
cmd命令：
netstat -ano#查看所有端口netstat -ano | findstr "14420"#查看指定端口tasklist | findstr "11420"#查看指定端口的进程
InetSocketAddress
知道了IP地址，我们可以定位一台主机，
知道了端口号，我们可以定位一个进程，
现在知道了IP地址和端口号，我们可以定位某台计算机上的某个进程。
于是，之前InetAddress的代码就可以做一些改进
InetSocketAddress ip = new InetSocketAddress("", 443);//第一个参数可以填hostname 也可以填 InetAddress对象，第二个参数填端口号（int类型）。
四、通信协议
协议就是一些规则，通信协议就是关于通信的规则，如果要通信，那么就必须遵守这些规则
传输层协议
最重要的有TCP协议和UDP协议。
TCP/IP协议族
是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。TCP/IP协议不仅仅指的是TCP和IP两个协议，而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇， 只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性，所以被称为TCP/IP协议。
TCP协议
客户端和服务端要建立连接，“三次握手，四次挥手”，提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。可保证传输数据的安全，应用广泛，如上传文件，下载文件，浏览网页。连接、发送数据都需要确认，且传输完毕后，还需要释放已建立的连接，通信效率较低。传输控制协议
UDP协议
用户数据报协议客户端和服务端不建立连接，通信效率高，消耗资源小，通常用于音频、视频和普通数据的传输，每次数据包。TCP
一、TCP实现聊天
因为是C/S架构，所以要有一个客户端和一个服务端。
客户端
public static void main(String[] args) {// 首先要有一个目标，向哪一个服务端发送消息InetSocketAddress severIP = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8888);// 有了目标主机后，就可以建立连接Socket socket = new Socket();socket.connect(serverIP);// 已经连接上了，就可以发送数据，利用IO流OutPutStream os = socket.getOutPutSteam();PrintStream ps = new PrintStream(os);// 发文字消息用打印流更方便Scanner in = new Scanner(System.in);while (true) {System.out.println("请输入消息:");ps.println(in.nextLine());ps.flush();}}
服务端
public static void main(String[] args) {// 要能呗客户端所连接，端口号要一致ServerSocket server = new ServerSocket(8888);// 建立连接Socket socket = server.accept();// 建立好连接后，就可以接受数据了InputStream is = socket.getInPutStream();BufferedReader rd = new BufferedRead(new InputStreamReader(is));// 字符缓冲流读文字消息更方便String s;while ((s = rd.readLine()) != null) {System.out.println(new Date + "\n" + s);}}
二、TCP实现文件上传
文件上传依然是IO流传输数据
消息是一种数据，图片也是一种数据，万物都是数据，所以步骤都是一样的
客户端
public static void main(String[] args) {// 1. 建立连接Socket socket = new Socket();socket.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 9957));// 2. 传文件 要有文件流FileInputStream fos = new FileInputStream("地址");// 3. 要有字节流 传输数据给服务端BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());byte[] buffer = new byte[1024];int len;// 4. 发送文件while ((len = fos.read(buffer)) != -1) {bos.write(buffer, 0, len);}// 5. 获取服务端响应socket.shutdownOutput();// 关闭输出管道BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));System.out.println(bufferedReader.readLine());// 6. 关闭通道fis.close();bos.close();socket.close();}
服务端
public static void main(String[] args) {// 1. 设置端口，让客户端找到ServerSocket server = new ServerSocket(9957);// 2. 监听客户端的连接Socket socket = server.accept();// 3. 文件输出 要文件流 接受数据 要字节流FileOutputStream fos = new FileOutputStream("地址");BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(socket.getInputStream());// 4. 文件输出byte[] buffer = new byte[1024];int len;while ((len = bis.read(buffer)) != -1) {fos.write(buffer, 0, len);}// 5. 给予客户端回应PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());ps.println("接收完毕！");//关闭通道fos.close();bis.close();socket.close();}
UDP
UDP不需要连接，知道了目标的地址就可以发消息。
一、UDP消息发送
发送端
创建发送端的Socket对象 DatagramSocket创建数据，并将数据打包调用DatagramSocket对象的方法发送数据关闭发送端public class Client {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1. 建立socket连接DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket();// 2. 创建数据String s = "hello udp";DatagramPacket packet = new DatagramPacket(s.getBytes(), 0, s.getBytes().length, InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 9957);// 3. 调用方法发送datagramSocket.send(packet);//4. 关闭资源datagramSocket.close();}}
接收端
创建接收端的Socket对象 DatagramSocket创建一个数据包，用于接收数据调用DatagramSocket对象的方法接收数据解析数据包，并把数据再控制台显示关闭接收端public static void main(String[] args) throws IOException {// 1. 建立socket连接DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(9957);// 2. 创建数据包byte[] buffered = new byte[1024];DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffered, 0, buffered.length);// 3. 调用方法接受数据datagramSocket.receive(packet);// 4. 解析数据包System.out.println(packet.getAddress());System.out.println(new String(packet.getData(),0, packet.getLength()));// 5. 关闭资源datagramSocket.close();}
二、UDP实现聊天
只需要把上面的代码稍微改一下即可。
循环输入，以及持久监听。
发送端
public static void main(String[] args) throws IOException {DatagramSocket socket = new DatagramSocket();DatagramPacket packet;Scanner in = new Scanner(System.in);String s;do {System.out.print("Say:");s = in.nextLine();packet = new DatagramPacket(s.getBytes(), 0, s.getBytes().length, new InetSocketAddress("127.0.0.1", 9957));socket.send(packet);} while (pareTo("exit") != 0);socket.close();}
接收端
public static void main(String[] args) throws IOException {DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9957);DatagramPacket packet;byte[] bufferd = new byte[1024];while (true) {packet = new DatagramPacket(bufferd, 0, bufferd.length);socket.receive(packet);System.out.println(new String(packet.getData(), 0, packet.getLength()));}}
三、多线程UDP聊天程序
发数据需要一个发送端，收数据需要一个接收端
于是先把接收端和发送端的类。
发送端
// 因为需要多线程，所以需要实现Runnable接口public class TalkSend implements Runnable {// UDP发送数据必要的socket连接以及packet和一个字符缓冲流读取消息private DatagramSocket socket;private DatagramPacket packet;private BufferedReader reader;// 设置目标 IP，port以及自己的用户名private String toIP;private int toPort;private String name;// 初始化public TalkSend(String toIP, int toPort, String name) {this.toIP = toIP;this.toPort = toPort;this.name = name;try {reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));socket = new DatagramSocket();socket.connect(new InetSocketAddress(toIP, toPort));} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}// 多线程run方法@Overridepublic void run() {// 死循环持续读取键盘输入流，持续发送String s;while (true) {try {s = name + ": " + reader.readLine();packet = new DatagramPacket(s.getBytes(), 0, s.getBytes().length);socket.send(packet);if (s.endsWith(": bye")) {break;}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}socket.close();}}
接收端
public class TalkReceive implements Runnable {// UDP接收数据需要socket连接和packetprivate DatagramSocket socket;private DatagramPacket packet;// 接收的端口private int myPort;//初始化public TalkReceive(int myPort) {this.myPort = myPort;try {socket = new DatagramSocket(myPort);} catch (Exception e){e.printStackTrace();}}// 多线程run方法@Overridepublic void run() {// 死循环持续监听消息String s;byte[] buffered = new byte[1024];while (true) {try {packet = new DatagramPacket(buffered, 0, buffered.length);socket.receive(packet);} catch(Exception e) {e.printStackTrace();}s = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength());System.out.println(s);if (s.endsWith(": bye")) {break;}}}}
完成
有了发送端和接收端，我们就可以把他们都丢进线程池中，这样我们就可以和另一台主机通信了。
public class Demo {public static void main(String[] args) {ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(4, 8, 2, TimeUnit.MINUTES, new ArrayBlockingQueue<>(4), Executors.defaultThreadFactory(), new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());Scanner in = new Scanner(System.in);System.out.println("设置接收端口：");int port = in.nextInt();System.out.println("目标IP：");String toIP = in.next();System.out.println("目标端口：");int toPort = in.nextInt();System.out.println("您的昵称：");String name = in.next();pool.execute(new TalkReceive(port));pool.execute(new TalkSend(toIP, toPort, name));}}
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