网络编程

网络编程
协议介绍
- 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
UDP通信程序
- InetAddress的使用
  - InetAddress：此类表示Internet协议（IP）地址
TCP通信程序
- 原理
- 通信流程

:::tips

概述：

实现不同计算机上进行数据传输的程序

三要素
确定发给哪个接收端（IP地址）
确定发给接收端中的哪个应用程序（端口号）
确定网络中传输数据的规则（协议）

IP地址介绍
查看本机IP地址
- 在DOS命令行输入: ipconfig
检查网络是否连通
- 在DOS命令行输入: ping IP地址
特殊IP地址
- 127.0.0.1：是回送地址也称本地回环地址，可以代表本机的IP地址，一般用来测试使用 :::
  协议介绍
  :::tips
  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
UDP协议: 用户数据报协议(User Datagram Protocol)
- 不需要连接
- 速度快
- 有大小限制
- 一次最多发送64K
- 易丢失数据
TCP协议: 传输控制协议 (Transmission Control Protocol)
- 需要连接
- 速度慢
- 没有大小限制
- 不易丢失数据 :::
  UDP通信程序
  :::tips
  InetAddress的使用
  InetAddress：此类表示Internet协议（IP）地址
  常用方法
static InetAddress getLocalhost() 静态方法，获取本机的IP地址对象
static InetAddress getByName(String host) 静态方法，通过主机名或IP地址得到InetAddress对象
String getHostName() 获取此IP地址的主机名
String getHostAddress() 返回IP地址字符串

DatagramPacket发送数据的构造方法：
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port)
- buf ：要发送的字节数据
- offset：从数组的哪个位置开始发送
- length：发送数据的长度
- address：接收端的IP
- port：接收端的端口号
  DatagramPacket接收数据的构造方法：

DatagramPacket(byte[] buf, int length)

buf: 用来保存接收到的数据

length: 指定接收数据的长度 :::

/*
目标：编写UDP发送端
发送数据的步骤：
1.创建发送端。 DatagramSocket s = new DatagramSocket();
2.创建数据包，并指定IP(cmd -> ipconfig)和端口。DatagramPacket
3.发送数据。send(DatagramPacket p)方法
4.关闭资源。
DatagramPacket发送数据的构造方法：
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port)
   buf ：要发送的字节数据
   offset：从数组的哪个位置开始发送
   length：发送数据的长度
   address：接收端的IP
   port：接收端的端口号
*/
//数据发送端
public class UDPSender {
public static void main(String[] args) throws Exception{
   //创建发送端(快递员)
   DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
   //创建数据包，并指定IP和端口(快递)
   byte[] arr = "hello".getBytes();//数据
   InetAddress ip = InetAddress.getByName("192.168.88.49");//IP
   int port = 8888;//端口
   DatagramPacket packet = new DatagramPacket(arr, 0, arr.length, ip, port);
   //发送数据(快递员发快递)
   socket.send(packet);
   //关闭资源
   socket.close();
   System.out.println("发送端发送完毕");
}
}

/*
目标：编写UDP接收端
接收数据的步骤：
1.创建接收端。 DatagramSocket s = new DatagramSocket(int port);
2.创建空的数据包，用于装数据。DatagramPacket
3.接收数据。receive(DatagramPacket p)方法
4.解析数据。（从数组中获取有效内容）
5.关闭资源。close
DatagramPacket接收数据的构造方法：
DatagramPacket(byte[] buf, int length)
   buf: 用来保存接收到的数据
   length: 指定接收数据的长度
*/
//数据接收端
public class UDPReceiver {
public static void main(String[] args) throws Exception{
   System.out.println("接收端返回");
   //创建接收端
   DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);
   //创建空的数据包，用于装数据
   byte[] arr = new byte[1024];
   DatagramPacket packet = new DatagramPacket(arr, arr.length);
   //接收数据
   socket.receive(packet);
   //从packet中获取数据的长度
   int length = packet.getLength();
   //解析数据(从数组中获取有效内容)
   System.out.println(new String(arr, 0, length));
   socket.close();
}
}

TCP通信程序

:::tips

原理

TCP通信协议是一种可靠的网络协议，它在通信的两端各建立一个Socket对象
通信之前要保证连接已经建立(TCP三次握手)
通过Socket产生IO流来进行网络通信

通信流程
TCP协议通信是需要连接的，建立连接后以流的形式传输 ::: ```java /* 目标：编写TCP客户端程序

创建客户端Socke对象，与指定服务端连接 Socket(String host, int port)
```
 host ：服务端IP地址
 port ：服务端端口号
```
得到输出流写数据 OutputStream getOutputStream()
得到输入流读取数据 InputStream getInputStream()

关闭资源 void close() */ public class TCPClinet { public static void main(String[] args) throws Exception{

 System.out.println("客户端启动成功");
 //创建TCP客户端，指定目的地的IP和端口
 Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8887);
 //往服务端发送数据
 OutputStream output = socket.getOutputStream();
 output.write("dddd".getBytes());
 //发出输出结束
 socket.shutdownOutput();
 //接收服务端和回复信息(得到输入流读取数据)
 InputStream input = socket.getInputStream();
 byte[] arr = new byte[1024];

 int len = input.read(arr);
 System.out.println(new String(arr, 0, len));

 //关闭资源
 input.close();
 output.close();
 socket.close();

} } java /* 目标：编写TCP服务端程序

创建TCP服务端ServerSocket对象。 ServerSocket(int port)

监听客户端的连接，连接成功返回一个Socket对象。 Socket accept() 3.得到输入流读取数据。 InputStream getInputStream() 4.得到输出流写数据。 OutputStream getOutputStream() 5.关闭资源 void close() */ public class TCPServer { public static void main(String[] args) throws Exception{

 System.out.println("服务端启动");
 //创建服务端
 ServerSocket sSok = new ServerSocket(8887);
 //和客户端建立连接(TCP通讯的连接)
 Socket socket = sSok.accept();
 System.out.println(socket);
 //接收客户端信息(读取数据)
 InputStream input = socket.getInputStream();
 byte[] arr = new byte[1024];
 int len;
 while ((len = input.read(arr)) != -1) {
     System.out.println(new String(arr, 0, len));
 }
 //回复客户端(写出数据)
 OutputStream output = socket.getOutputStream();
 output.write("dddd".getBytes());
 //关闭资源
 output.close();
 input.close();
 //sSok.close();//为了持续化接收输出通常不关，

} } java / 编写文件上传的客户端 1.创建Socket客户端 2.创建输入流读取文件 3.从Socket获取输出流，循环读写数据 4.从Socket获取输入流，获取服务端的回应。 5.关闭资源 / public class UploadClient1 { public static void main(String[] args) throws Exception{

 System.out.println("客户端启动");
 //1.创建Socket客户端
 Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8888);
 //2.创建输入流读取文件
 FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\MyTest\\test.jpg");
 //3.从Socket获取输出流
 OutputStream out = socket.getOutputStream();

 //循环读写数据
 byte[] array = new byte[1024*8];
 int len;
 while ((len=fis.read(array))!=-1){
     out.write(array,0,len);
 }

 //给出输出结束的标记
 socket.shutdownOutput();

 //4.从Socket获取输入流，获取服务端的回应。
 InputStream in = socket.getInputStream();
 len = in.read(array);
 System.out.println("服务端回应："+new String(array,0,len));

 //5.关闭资源
 in.close();
 out.close();
 fis.close();
 socket.close();

} }

/ 编写文件上传的服务端 1.创建ServerSocket服务端 while(true){ 2.监听客户端连接 3.获取Socket输入流，用于接收客户端文件 4.创建文件输出流，循环读写数据 5.获取Socket输出流，向客户端写出上传结果 6.关闭资源 } / public class UploadServer { public static void main(String[] args) throws Exception{ //1.创建ServerSocket服务端 System.out.println(“服务端启动”); ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);

    //线程池，提高效率
    ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(20);

    while (true) {
        //2.监听客户端连接
        //等待客户端的连接，一个客户端对应一个socket
        Socket socket = ss.accept();
        System.out.println(socket);
       /* UploadThread upload = new UploadThread(socket);
        Thread t = new Thread(upload);
        t.start();*/
        UploadThread upload = new UploadThread(socket);
        pool.submit(upload);
    }
}

}

//线程 public class UploadThread implements Runnable{ private Socket socket; public UploadThread(Socket socket) { this.socket = socket; } @Override public void run() { InputStream in = null; FileOutputStream fos = null; OutputStream out = null; try { //3.获取Socket输入流，用于接收客户端文件 in = socket.getInputStream(); //4.创建文件输出流，保存用户的图片到服务器中 //UUID通用唯一识别码 String filename = UUID.randomUUID().toString()+ “.jpg”; fos = new FileOutputStream(“t_day12\upload\“+filename); byte[] array = new byte[1024*8]; int len; while ((len=in.read(array))!=-1){ fos.write(array,0,len); } //5.获取Socket输出流，向客户端写出上传结果 out = socket.getOutputStream(); out.write(“上传成功!”.getBytes()); System.out.println(“传输完毕”); }catch (Exception e){ System.out.println(“传输失败：”+e.toString()); }finally { //6.关闭资源 try { out.close(); fos.close(); in.close(); socket.close(); } catch (Exception e) { System.out.println(“传输失败：”+e.toString()); } } } }

<a name="xqsgP"></a>
### NIO
:::tips
<a name="Iq7Ug"></a>
#### NIO概述

- JDK1.4以前:InputStream/OutputStream称为BIO(Blocking IO)    阻塞式IO  BIO
- JDK1.4推出了一套新的IO体系称为NIO (New IO/ Not Blocking IO)   非阻塞式IO 
<a name="Bc58u"></a>
#### 阻塞和非阻塞都是处理IO数据的方式

- 阻塞：如果没有数据就一直等待
- 非阻塞：如果没有数据,不会一直等待,可以做其他事情
<a name="pzhL2"></a>
#### BIO模型(单向流)

- BIO是同步阻塞模型，一个客户端连接对应一个处理线程
- 在BIO中，accept和read方法都是阻塞操作
- 如果没有连接请求，accept方法阻塞
- 如果无数据可读取，read方法阻塞。
<a name="GaesO"></a>
#### NIO(双向通道)

- Buffer缓存
   - 用于存储数据，底层基于数组实现，针对8种基本类型提供了对应的缓冲区类
   - Buffer相当于之前BIO的byte[]，但效率更高，功能更强大。
- Channel通道
   - 用于进行数据传输，面向缓冲区进行操作，支持双向传输
   - 数据可以从Channel读取到Buffer中，也可以从Buffer写到Channel中
- Selector选择器
   - Selector也叫多路复用器，使用一个线程高效地管理多个Channel
   - 当向一个Selector中注册Channel后，Selector内部就可以自动不断地查询这些注册的Channel是否有已就绪的 I/O 事件
   - 当某个Channel上面发生了读或写事件，这个Channel就会被Selector监听到，然后通过SelectionKeys可以获取就绪Channel的集合，进行后续的I/O操作。
:::
<a name="JD5MO"></a>
### commons-io工具包
:::tips
<a name="ewFGz"></a>
#### 概述

- commons-io是apache开源基金组织提供的一组有关IO操作的类库，可以提高IO功能开发的效率
- commons-io工具包提供了很多有关io操作的类。有两个主要的类FileUtils, IOUtils
<a name="E8muq"></a>
#### FileUtils主要方法

- String readFileToString(File file, String encoding)    读取文件中的数据, 返回字符串
- void copyFile(File srcFile, File destFile)    复制文件
- void copyDirectoryToDirectory(File srcDir, File destDir)    复制文件夹
- void deleteDirectory(File directory)     删除文件夹
:::
```java
/*
1.FileUtils操作文件或文件夹
    拷贝文件：copyFile(File srcFile, File destFile)
    拷贝文件夹：copyDirectoryToDirectory(File srcDir, File destDir)
        文件夹里面的子文件夹也会一起拷贝
    删除文件夹: deleteDirectory(File directory)
        注意：整个文件夹都会直接删除，不管里面是否有内容
    获取文件或文件夹大小：long sizeOf(File file)
2.FileUtils读取文件
    读取文件内容为字符串：String readFileToString(File file, String encoding)
    将文件内容按行读取成字符串集合：List<String> readLines(File file, String encoding)*/
public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        FileUtils.copyFile(
                new File("E:\\File\\hello.txt"), new File("Day12UDPTCP\\A\\hello.txt")
        );

        FileUtils.copyDirectoryToDirectory(
                new File("E:\\File"), new File("Day12UDPTCP\\A")
        );

        FileUtils.deleteDirectory(new File("Day12UDPTCP\\A\\File"));

        long l = FileUtils.sizeOf(new File("E:\\File"));
        System.out.println(l);

        //readFileToString(文件对象,编码)
        String s = FileUtils.readFileToString(
                new File("Day12UDPTCP\\A\\gbk_file.txt"), "GBK"
        );
        System.out.println(s);

        //List<String> readLines(文件对象,编码)
        List<String> list = FileUtils.readLines(
                new File("Day12UDPTCP\\A\\gbk_file.txt"), "GBK"
        );
        list.forEach(System.out::println);
    }
}

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网络编程

概述：

三要素

IP地址介绍

协议介绍

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

UDP通信程序

InetAddress的使用

InetAddress：此类表示Internet协议（IP）地址

常用方法

DatagramPacket发送数据的构造方法：

DatagramPacket接收数据的构造方法：

TCP通信程序

原理

通信流程