今日内容介绍
一、网络三要素及传输协议
二、实现UDP协议的发送端和接收端
三、实现TCP协议的客户端和服务器
四、TCP上传文件案例java
*A:网络模型 TCP/IP协议中的四层分别是应用层、传输层、网络层和链路层,每层分别负责不一样的通讯功能,接下来针对这四层进行详细地讲解。 链路层:链路层是用于定义物理传输通道,一般是对某些网络链接设备的驱动协议,例如针对光纤、网线提供的驱动。 网络层:网络层是整个TCP/IP协议的核心,它主要用于将传输的数据进行分组,将分组数据发送到目标计算机或者网络。 传输层:主要使网络程序进行通讯,在进行网络通讯时,能够采用TCP协议,也能够采用UDP协议。 应用层:主要负责应用程序的协议,例如HTTP协议、FTP协议等。
*A:IP地址 在TCP/IP协议中,这个标识号就是IP地址,它能够惟一标识一台计算机, 目前,IP地址普遍使用的版本是IPv4,它是由4个字节大小的二进制数来表示,如:00001010000000000000000000000001。 因为二进制形式表示的IP地址很是不便记忆和处理,所以一般会将IP地址写成十进制的形式, 每一个字节用一个十进制数字(0-255)表示,数字间用符号“.”分开,如 “192.168.1.100” 127.0.0.1 为本地主机地址(本地回环地址)
*A:端口号 经过IP地址能够链接到指定计算机,但若是想访问目标计算机中的某个应用程序,还须要指定端口号。 在计算机中,不一样的应用程序是经过端口号区分的。 端口号是用两个字节(16位的二进制数)表示的,它的取值范围是0~65535, 其中,0~1023之间的端口号用于一些知名的网络服务和应用,用户的普通应用程序须要使用1024以上的端口号,从而避免端口号被另一个应用或服务所占用
*A:InetAddress类 /* * 表示互联网中的IP地址 * java.net.InetAddress * 静态方法 * static InetAddress getLocalHost() LocalHost本地主机 * 返回本地主机,返回值InetAddress对象 * * static InetAddress getByName(String hostName)传递主机名,获取IP地址对象 * * 非静态方法 * String getHoustAddress()获取主机IP地址 * String getHoustName()获取主机名 * */ public class InetAddressDemo { public static void main(String[] args)throws UnknownHostException { function_1(); } /* * static InetAddress getByName(String hostName)传递主机名,获取IP地址对象 */ public static void function_1()throws UnknownHostException { InetAddress inet = InetAddress.getByName("www.baidu.com"); System.out.println(inet); } /* * static InetAddress getLocalHost() LocalHost本地主机 */ public static void function() throws UnknownHostException{ InetAddress inet = InetAddress.getLocalHost(); //输出结果就是主机名,和 IP地址 System.out.println(inet.toString()); String ip = inet.getHostAddress(); String name = inet.getHostName(); System.out.println(ip+" "+name); /*String host = inet.toString(); String[] str = host.split("/"); for(String s : str){ System.out.println(s); }*/ } }
A:UDP协议 a:UDP协议概述: UDP是无链接通讯协议,即在数据传输时,数据的发送端和接收端不创建逻辑链接。 简单来讲,当一台计算机向另一台计算机发送数据时,发送端不会确认接收端是否存在,就会发出数据,一样接收端在收到数据时,也不会向发送端反馈是否收到数据。 b:UDP协议特色: 因为使用UDP协议消耗资源小,通讯效率高,因此一般都会用于音频、视频和普通数据的传输例如视频会议都使用UDP协议, 由于这种状况即便偶尔丢失一两个数据包,也不会对接收结果产生太大影响。
*A:TCP协议 TCP协议是面向链接的通讯协议,即在传输数据前先在发送端和接收端创建逻辑链接,而后再传输数据,它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。 在TCP链接中必需要明确客户端与服务器端, 由客户端向服务端发出链接请求,每次链接的建立都须要通过“三次握手”。 第一次握手,客户端向服务器端发出链接请求,等待服务器确认 第二次握手,服务器端向客户端回送一个响应,通知客户端收到了链接请求 第三次握手,客户端再次向服务器端发送确认信息,确认链接
*A:数据包和发送对象介绍: DatagramPacket数据包的做用就如同是“集装箱”, 能够将发送端或者接收端的数据封装起来。然而运输货物只有“集装箱”是不够的,还须要有码头。 在程序中须要实现通讯只有DatagramPacket数据包也一样不行,为此JDK中提供的一个DatagramSocket类。 DatagramSocket类的做用就相似于码头,使用这个类的实例对象就能够发送和接收DatagramPacket数据包 DatagramPacket:封装数据 DatagramSocket:发送DatagramPacket
*A:UDP发送端 /* * 实现UDP协议的发送端: * 实现封装数据的类 java.net.DatagramPacket 将你的数据包装 * 实现数据传输的类 java.net.DatagramSocket 将数据包发出去 * * 实现步骤: * 1. 建立DatagramPacket对象,封装数据, 接收的地址和端口 * 2. 建立DatagramSocket * 3. 调用DatagramSocket类方法send,发送数据包 * 4. 关闭资源 * * DatagramPacket构造方法: * DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port) * * DatagramSocket构造方法: * DatagramSocket()空参数 * 方法: send(DatagramPacket d) * */ public class UDPSend { public static void main(String[] args) throws IOException{ //建立数据包对象,封装要发送的数据,接收端IP,端口 byte[] date = "你好UDP".getBytes(); //建立InetAddress对象,封装本身的IP地址 InetAddress inet = InetAddress.getByName("127.0.0.1"); DatagramPacket dp = new DatagramPacket(date, date.length, inet,6000); //建立DatagramSocket对象,数据包的发送和接收对象 DatagramSocket ds = new DatagramSocket(); //调用ds对象的方法send,发送数据包 ds.send(dp); //关闭资源 ds.close(); } }
*A:UDP接收端 /* * 实现UDP接收端 * 实现封装数据包 java.net.DatagramPacket 将数据接收 * 实现输出传输 java.net.DatagramSocket 接收数据包 * * 实现步骤: * 1. 建立DatagramSocket对象,绑定端口号 * 要和发送端端口号一致 * 2. 建立字节数组,接收发来的数据 * 3. 建立数据包对象DatagramPacket * 4. 调用DatagramSocket对象方法 * receive(DatagramPacket dp)接收数据,数据放在数据包中 * 5. 拆包 * 发送的IP地址 * 数据包对象DatagramPacket方法getAddress()获取的是发送端的IP地址对象 * 返回值是InetAddress对象 * 接收到的字节个数 * 数据包对象DatagramPacket方法 getLength() * 发送方的端口号 * 数据包对象DatagramPacket方法 getPort()发送端口 * 6. 关闭资源 */ public class UDPReceive { public static void main(String[] args)throws IOException { //建立数据包传输对象DatagramSocket 绑定端口号 DatagramSocket ds = new DatagramSocket(6000); //建立字节数组 byte[] data = new byte[1024]; //建立数据包对象,传递字节数组 DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data, data.length); //调用ds对象的方法receive传递数据包 ds.receive(dp); } }
*A:UDP接收端的拆包 /* * 实现UDP接收端 * 实现封装数据包 java.net.DatagramPacket 将数据接收 * 实现输出传输 java.net.DatagramSocket 接收数据包 * * 实现步骤: * 1. 建立DatagramSocket对象,绑定端口号 * 要和发送端端口号一致 * 2. 建立字节数组,接收发来的数据 * 3. 建立数据包对象DatagramPacket * 4. 调用DatagramSocket对象方法 * receive(DatagramPacket dp)接收数据,数据放在数据包中 * 5. 拆包 * 发送的IP地址 * 数据包对象DatagramPacket方法getAddress()获取的是发送端的IP地址对象 * 返回值是InetAddress对象 * 接收到的字节个数 * 数据包对象DatagramPacket方法 getLength() * 发送方的端口号 * 数据包对象DatagramPacket方法 getPort()发送端口 * 6. 关闭资源 */ public class UDPReceive { public static void main(String[] args)throws IOException { //建立数据包传输对象DatagramSocket 绑定端口号 DatagramSocket ds = new DatagramSocket(6000); //建立字节数组 byte[] data = new byte[1024]; //建立数据包对象,传递字节数组 DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data, data.length); //调用ds对象的方法receive传递数据包 ds.receive(dp); //获取发送端的IP地址对象 String ip=dp.getAddress().getHostAddress(); //获取发送的端口号 int port = dp.getPort(); //获取接收到的字节个数 int length = dp.getLength(); System.out.println(new String(data,0,length)+"..."+ip+":"+port); ds.close(); } }
*A:键盘输入的聊天 *a:发送端: /* * 实现UDP发送,键盘输入的形式 * 输入完毕,发送给接收端 */ public class UDPSend { public static void main(String[] args) throws IOException{ Scanner sc = new Scanner(System.in); DatagramSocket ds = new DatagramSocket(); InetAddress inet = InetAddress.getByName("127.0.0.1"); while(true){ String message = sc.nextLine(); /*if("886".equals(message)){ break; }*/ byte[] date = message.getBytes(); DatagramPacket dp = new DatagramPacket(date, date.length, inet,6000); ds.send(dp); } // ds.close(); } } /* * 实现UDP接收端 * 永不停歇的接收端 */ public class UDPReceive { public static void main(String[] args)throws IOException { //建立数据包传输对象DatagramSocket 绑定端口号 DatagramSocket ds = new DatagramSocket(6000); //建立字节数组 byte[] data = new byte[1024]; //建立数据包对象,传递字节数组 while(true){ DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data, data.length); //调用ds对象的方法receive传递数据包 ds.receive(dp); //获取发送端的IP地址对象 String ip=dp.getAddress().getHostAddress(); //获取发送的端口号 int port = dp.getPort(); //获取接收到的字节个数 int length = dp.getLength(); System.out.println(new String(data,0,length)+"..."+ip+":"+port); } //ds.close(); } }
*A:TCP的客户端和服务器 TCP通讯同UDP通讯同样,都能实现两台计算机之间的通讯,通讯的两端都须要建立socket对象。 区别在于,UDP中只有发送端和接收端,不区分客户端与服务器端,计算机之间能够任意地发送数据。 而TCP通讯是严格区分客户端与服务器端的,在通讯时,必须先由客户端去链接服务器端才能实现通讯, 服务器端不能够主动链接客户端,而且服务器端程序须要事先启动,等待客户端的链接。 在JDK中提供了两个类用于实现TCP程序,一个是ServerSocket类,用于表示服务器端,一个是Socket类,用于表示客户端。 通讯时,首先建立表明服务器端的ServerSocket对象,该对象至关于开启一个服务,并等待客户端的链接,而后建立表明客户端的Socket对象向服务器端发出链接请求,服务器端响应请求,二者创建链接开始通讯。
*A:TCP的客户端程序 /* * 实现TCP客户端,链接到服务器 * 和服务器实现数据交换 * 实现TCP客户端程序的类 java.net.Socket * * 构造方法: * Socket(String host, int port) 传递服务器IP和端口号 * 注意:构造方法只要运行,就会和服务器进行链接,链接失败,抛出异常 * * OutputStream getOutputStream() 返回套接字的输出流 * 做用: 将数据输出,输出到服务器 * * InputStream getInputStream() 返回套接字的输入流 * 做用: 从服务器端读取数据 * * 客户端服务器数据交换,必须使用套接字对象Socket中的获取的IO流,本身new流,不行 */ public class TCPClient { public static void main(String[] args)throws IOException { //建立Socket对象,链接服务器 Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888); //经过客户端的套接字对象Socket方法,获取字节输出流,将数据写向服务器 OutputStream out = socket.getOutputStream(); out.write("服务器OK".getBytes()); socket.close(); } }
A:TCP的服务器程序accept方法 /* * 实现TCP服务器程序 * 表示服务器程序的类 java.net.ServerSocket * 构造方法: * ServerSocket(int port) 传递端口号 * * 很重要的事情: 必需要得到客户端的套接字对象Socket * Socket accept() */ public class TCPServer { public static void main(String[] args) throws IOException{ ServerSocket server = new ServerSocket(8888); //调用服务器套接字对象中的方法accept() 获取客户端套接字对象 Socket socket = server.accept(); //经过客户端套接字对象,socket获取字节输入流,读取的是客户端发送来的数据 InputStream in = socket.getInputStream(); byte[] data = new byte[1024]; int len = in.read(data); System.out.println(new String(data,0,len)); socket.close(); server.close(); } }
A:TCP的服务器程序读取客户端数据 /* * 实现TCP客户端,链接到服务器 * 和服务器实现数据交换 * 实现TCP客户端程序的类 java.net.Socket * * 构造方法: * Socket(String host, int port) 传递服务器IP和端口号 * 注意:构造方法只要运行,就会和服务器进行链接,链接失败,抛出异常 * * OutputStream getOutputStream() 返回套接字的输出流 * 做用: 将数据输出,输出到服务器 * * InputStream getInputStream() 返回套接字的输入流 * 做用: 从服务器端读取数据 * * 客户端服务器数据交换,必须使用套接字对象Socket中的获取的IO流,本身new流,不行 */ public class TCPClient { public static void main(String[] args)throws IOException { //建立Socket对象,链接服务器 Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888); //经过客户端的套接字对象Socket方法,获取字节输出流,将数据写向服务器 OutputStream out = socket.getOutputStream(); out.write("服务器OK".getBytes()); socket.close(); } } /* * 实现TCP服务器程序 * 表示服务器程序的类 java.net.ServerSocket * 构造方法: * ServerSocket(int port) 传递端口号 * * 很重要的事情: 必需要得到客户端的套接字对象Socket * Socket accept() */ public class TCPServer { public static void main(String[] args) throws IOException{ ServerSocket server = new ServerSocket(8888); //调用服务器套接字对象中的方法accept() 获取客户端套接字对象 Socket socket = server.accept(); //经过客户端套接字对象,socket获取字节输入流,读取的是客户端发送来的数据 InputStream in = socket.getInputStream(); byte[] data = new byte[1024]; int len = in.read(data); System.out.println(new String(data,0,len)); } }
A:TCP的服务器和客户端的数据交换 /* * 实现TCP客户端,链接到服务器 * 和服务器实现数据交换 * 实现TCP客户端程序的类 java.net.Socket * * 构造方法: * Socket(String host, int port) 传递服务器IP和端口号 * 注意:构造方法只要运行,就会和服务器进行链接,链接失败,抛出异常 * * OutputStream getOutputStream() 返回套接字的输出流 * 做用: 将数据输出,输出到服务器 * * InputStream getInputStream() 返回套接字的输入流 * 做用: 从服务器端读取数据 * * 客户端服务器数据交换,必须使用套接字对象Socket中的获取的IO流,本身new流,不行 */ public class TCPClient { public static void main(String[] args)throws IOException { //建立Socket对象,链接服务器 Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888); //经过客户端的套接字对象Socket方法,获取字节输出流,将数据写向服务器 OutputStream out = socket.getOutputStream(); out.write("服务器OK".getBytes()); //读取服务器发回的数据,使用socket套接字对象中的字节输入流 InputStream in = socket.getInputStream(); byte[] data = new byte[1024]; int len = in.read(data); System.out.println(new String(data,0,len)); socket.close(); } } /* * 实现TCP服务器程序 * 表示服务器程序的类 java.net.ServerSocket * 构造方法: * ServerSocket(int port) 传递端口号 * * 很重要的事情: 必需要得到客户端的套接字对象Socket * Socket accept() */ public class TCPServer { public static void main(String[] args) throws IOException{ ServerSocket server = new ServerSocket(8888); //调用服务器套接字对象中的方法accept() 获取客户端套接字对象 Socket socket = server.accept(); //经过客户端套接字对象,socket获取字节输入流,读取的是客户端发送来的数据 InputStream in = socket.getInputStream(); byte[] data = new byte[1024]; int len = in.read(data); System.out.println(new String(data,0,len)); //服务器向客户端回数据,字节输出流,经过客户端套接字对象获取字节输出流 OutputStream out = socket.getOutputStream(); out.write("收到,谢谢".getBytes()); socket.close(); server.close(); } }
*A TCP上传客户端 /* * 实现TCP图片上传客户端 * 实现步骤: * 1. Socket套接字链接服务器 * 2. 经过Socket获取字节输出流,写图片 * 3. 使用本身的流对象,读取图片数据源 * FileInputStream * 4. 读取图片,使用字节输出流,将图片写到服务器 * 采用字节数组进行缓冲 * 5. 经过Socket套接字获取字节输入流 * 读取服务器发回来的上传成功 * 6. 关闭资源 */ public class TCPClient { public static void main(String[] args) throws IOException{ Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8000); //获取字节输出流,图片写到服务器 OutputStream out = socket.getOutputStream(); //建立字节输入流,读取本机上的数据源图片 FileInputStream fis = new FileInputStream("c:\\t.jpg"); //开始读写字节数组 int len = 0 ; byte[] bytes = new byte[1024]; while((len = fis.read(bytes))!=-1){ out.write(bytes, 0, len); } //给服务器写终止序列 //socket.shutdownOutput(); //获取字节输入流,读取服务器的上传成功 InputStream in = socket.getInputStream(); len = in.read(bytes); System.out.println(new String(bytes,0,len)); fis.close(); socket.close(); } }
A:TCP上传服务器 /* * TCP图片上传服务器 * 1. ServerSocket套接字对象,监听端口8000 * 2. 方法accept()获取客户端的链接对象 * 3. 客户端链接对象获取字节输入流,读取客户端发送图片 * 4. 建立File对象,绑定上传文件夹 * 判断文件夹存在, 不存,在建立文件夹 * 5. 建立字节输出流,数据目的File对象所在文件夹 * 6. 字节流读取图片,字节流将图片写入到目的文件夹中 * 7. 将上传成功会写客户端 * 8. 关闭资源 * */ public class TCPServer { public static void main(String[] args) throws IOException{ ServerSocket server = new ServerSocket(8000); Socket socket = server.accept(); //经过客户端链接对象,获取字节输入流,读取客户端图片 InputStream in = socket.getInputStream(); //将目的文件夹封装到File对象 File upload = new File("d:\\upload"); if(!upload.exists()) upload.mkdirs(); //建立字节输出流,将图片写入到目的文件夹中 FileOutputStream fos = new FileOutputStream(upload+"t.jpg"); //读写字节数组 byte[] bytes = new byte[1024]; int len = 0 ; while((len = in.read(bytes))!=-1){ fos.write(bytes, 0, len); } //经过客户端链接对象获取字节输出流 //上传成功写回客户端 socket.getOutputStream().write("上传成功".getBytes()); fos.close(); socket.close(); server.close(); } }
/* * 实现TCP图片上传客户端 * 实现步骤: * 1. Socket套接字链接服务器 * 2. 经过Socket获取字节输出流,写图片 * 3. 使用本身的流对象,读取图片数据源 * FileInputStream * 4. 读取图片,使用字节输出流,将图片写到服务器 * 采用字节数组进行缓冲 * 5. 经过Socket套接字获取字节输入流 * 读取服务器发回来的上传成功 * 6. 关闭资源 */ public class TCPClient { public static void main(String[] args) throws IOException{ Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8000); //获取字节输出流,图片写到服务器 OutputStream out = socket.getOutputStream(); //建立字节输入流,读取本机上的数据源图片 FileInputStream fis = new FileInputStream("c:\\t.jpg"); //开始读写字节数组 int len = 0 ; byte[] bytes = new byte[1024]; while((len = fis.read(bytes))!=-1){ out.write(bytes, 0, len); } //给服务器写终止序列 socket.shutdownOutput();//想服务端写入一个结束标志 //获取字节输入流,读取服务器的上传成功 InputStream in = socket.getInputStream(); len = in.read(bytes); System.out.println(new String(bytes,0,len)); fis.close(); socket.close(); } }
*A:TCP上传文件名 /* * TCP图片上传服务器 * 1. ServerSocket套接字对象,监听端口8000 * 2. 方法accept()获取客户端的链接对象 * 3. 客户端链接对象获取字节输入流,读取客户端发送图片 * 4. 建立File对象,绑定上传文件夹 * 判断文件夹存在, 不存,在建立文件夹 * 5. 建立字节输出流,数据目的File对象所在文件夹 * 6. 字节流读取图片,字节流将图片写入到目的文件夹中 * 7. 将上传成功会写客户端 * 8. 关闭资源 * */ public class TCPServer { public static void main(String[] args) throws IOException{ ServerSocket server = new ServerSocket(8000); Socket socket = server.accept(); //经过客户端链接对象,获取字节输入流,读取客户端图片 InputStream in = socket.getInputStream(); //将目的文件夹封装到File对象 File upload = new File("d:\\upload"); if(!upload.exists()) upload.mkdirs(); //防止文件同名被覆盖,重新定义文件名字 //规则: 域名+毫秒值+6位随机数 String filename="itcast"+System.currentTimeMillis()+new Random().nextInt(999999)+".jpg"; //建立字节输出流,将图片写入到目的文件夹中 FileOutputStream fos = new FileOutputStream(upload+File.separator+filename); //读写字节数组 byte[] bytes = new byte[1024]; int len = 0 ; while((len = in.read(bytes))!=-1){ fos.write(bytes, 0, len); } //经过客户端链接对象获取字节输出流 //上传成功写回客户端 socket.getOutputStream().write("上传成功".getBytes()); fos.close(); socket.close(); server.close(); } }
*A:多线程上传案例 public class TCPThreadServer { public static void main(String[] args) throws IOException { ServerSocket server = new ServerSocket(8000); while (true) { // 获取到一个客户端,必须开启新线程,为这个客户端服务 Socket socket = server.accept(); new Thread(new Upload(socket)).start(); } } } public class Upload implements Runnable { private Socket socket; public Upload(Socket socket) { this.socket = socket; } public void run() { try { // 经过客户端链接对象,获取字节输入流,读取客户端图片 InputStream in = socket.getInputStream(); // 将目的文件夹封装到File对象 File upload = new File("d:\\upload"); if (!upload.exists()) upload.mkdirs(); // 防止文件同名被覆盖,重新定义文件名字 // 规则: 域名+毫秒值+6位随机数 String filename = "itcast" + System.currentTimeMillis() + new Random().nextInt(999999) + ".jpg"; // 建立字节输出流,将图片写入到目的文件夹中 FileOutputStream fos = new FileOutputStream(upload + File.separator + filename); // 读写字节数组 byte[] bytes = new byte[1024]; int len = 0; while ((len = in.read(bytes)) != -1) { fos.write(bytes, 0, len); } // 经过客户端链接对象获取字节输出流 // 上传成功写回客户端 socket.getOutputStream().write("上传成功".getBytes()); fos.close(); socket.close(); } catch (Exception ex) { } } }