第四章 第6节 网络编程

1、计算机网络基础

1.1、什么是计算机网络？

分布在不同地域的计算机，通过硬件等网络设备使用通信线路互相连接形成的一个网格系统.整个计算机网络, 可以很方便的进行信息的传递, 资源的共享 !

1.2、什么是计算机的IP地址

IP地址 是计算机在互联网中的唯一标识。就像人在社会中的身份证号码。
本机IP:
127.0.0.1
localhost

1.3、什么是网络中网站的域名

域名可以简单的理解为, IP地址的别名. 更方便记忆, 当输入域名后(例如www.baidu.com) , 计算机会访问域名解析商(DNS) , 然后得到ip地址, 再进行访问.

1.4、什么是计算机的端口号

端口就好比一个房间的门，是出入这个房间的必经之路。

端口号的范围 0-65535 之间
与ip地址很相似, IP地址是计算机在网络中的唯一标识 .
端口号是计算机中 程序的标识 . 用于在一台计算机中区分不同的应用程序
端口号在使用时 , 应尽量避免0-1024之间的端口号, 因为已经被一些知名的软件 和 windows操作系统所占用了.

1.5、什么是计算机之间的通信协议

是计算机与计算机之间交流的标准 .
是对数据的传输速率, 传入接口, 步骤控制，出错控制 等等 制定的一套标准 !
常用的通信协议:
1. http协议 : 超文本传输协议 . 80端口号
2. https协议: 安全的超文本传输协议 443端口号
3. ftp协议: 文件传输协议 21端口号
4. TCP协议: 传输控制协议
5. UDP协议: 数据报协议

2、网络编程程序的分类:

1.B/S 程序 : 浏览器与服务器程序
2.C/S 程序 : 客户端与服务器程序

3、TCP协议 - OSI网络模型

指的是 从一台计算机的软件中, 将数据发送到另一台计算机的软件中的过程.
七层网络模型: 应用层 / 表现层 / 会话层 / 传输层 / 网络层 / 数据链路层 / 物理层

OSI网络模型

4、三次握手 和 四次挥手

tcp协议客户端与服务器连接时, 存在三次握手操作, 确保消息能准确无误的发送.

简单理解就是：

断开连接时 , 存在四次挥手操作

5、TCP 协议 的 C/S程序

需要使用到两个类, 来编写TCP协议的 CS程序 .
1.ServerSocket 搭建服务器
2.Socket 搭建客户端
两方使用socket(套接字 , 通信端点) 进行交流

5.1、ServerSocket

用于创建服务器 . 创建完毕后, 会绑定一个端口号.
然后此服务器可以等待客户端连接
每连接一个客户端 , 服务器就会得到一个新的Socket对象, 用于跟客户端进行通信
常用构造方法:
ServerSocket(int port);
创建一个基于TCP/IP协议的服务器 , 并绑定指定的端口号.
注意: 参数port的范围是: 0-65535 (建议1025-65535)
常用方法:
Socket accept();
等待客户端连接 .
此方法会导致线程的阻塞!
直到一个新的客户端连接成功, return Socket对象后, 线程在继续执行.
void close();
释放占用的端口号 , 关闭服务器.

5.2、Socket

是两台计算机之间通信的端点 , 是网络驱动提供给应用程序编程的一种接口 一套标准, 一种机制 .
构造方法:
Socket(String ip,int port)
创建一个套接字, 并连接指定ip和端口号的 服务器.
参数1. 服务器的ip地址
参数2. 服务器软件的端口号
常用方法:
- OutputStream getOutputStream();
返回的是 , 指向通信的另一端点的输出流
- InputStream getInputStream();
返回的是 , 指向通信的另一端点的输入流
- void close();
关闭套接字
注意:
在网络编程时, 获取输入输出流的操作 ,对于客户端与服务器来说是相对的
客户端的输入流, 输入的是服务器的输出流 输出的内容.
客户端的输出刘, 输出到了服务器的输入流中.
所以在使用时, 需要注意以下一点规则:
客户端与服务器获取流的顺序必须是相反的:
例如:
客户端先得到了输入流 , 那服务器必须先获取输出流

6、UDP 协议(数据报) 程序

用户数据报协议, 与tcp协议不同, UDP的连接是不可信的. 数据发送的成功与失败 与 数据报是无关的.
使用到两个类:
1.数据报套接字: DatagramSocket
用于发送 与 接收数据包的Socket
- 构造方法:
- DatagramSocket(int port);
- 参数: 端口号
- 常用方法:
- close() : 关闭套接字.
- send(DatagramPacket dp) 将一个数据包dp 发送出去
- receive(DatagramPacket dp) 接收一个数据包, 并存储到参数dp中.
2.数据包 DatagramPacket
用于发送或接收数据时, 盛放数据的对象!
- 构造方法:
1.用于发送数据时, 组装数据的 构造方法.
DatagramPacket(byte[] bytes,int startIndex,int len,InetAddress ip,int port);
参数1. 要发送的数据, 是字节数组的形式
参数2. 有效数据 在数组中的起始位置
参数3. 有效数据 在数组中的长度
参数4. 当前这个数据包, 准备发送到的IP地址, InetAddress 这个类的对象, 用于描述IP .

得到InetAddress对象的方式:
- InetAddress ip = InetAddress.getByName(“192.168.102.228”);
参数5. 当前这个数据包, 准备发送到目标计算机的哪个端口号.
2.用于接收数据时, 存储数据的构造方法.
创建的是 不包含数据的数据包, 用于在接收到数据后, 存储数据 !
DatagramPacket(byte[] bytes,int len)
参数1. 用于存储数据的 数组
参数2. 允许存储的最大长度
- 常用方法:
byte[] getData()

7、InetAddress 描述IP地址的类

InetAddress 这个类的对象, 用于描述IP .
得到InetAddress对象的方式:
InetAddress ip = InetAddress.getByName("192.168.102.228");
在UDP协议中. 通过数据包DatagramPacket的getAddress方法, 可以得到数据包来自哪个ip
在TCP协议中, 通过套接字Socket的getInetAddress方法, 可以得到套接字连接的ip地址.
- 常用方法:
1.String getHostAddress()
ip地址字符串
2.String getHostName()
计算机名称, 当名称无法获取时, 获取的为ip地址.

8、URL 类 (统一资源定位符)(网址)

统一资源定位系统（uniform resource locator;URL）是因特网的万维网服务程序上用于指定信息位置的表示方法。
需要注意的是URL和URI的区别：
URI是一个用于标识互联网资源名称的字符串。 该种标识允许用户对网络中（一般指万维网）的资源通过特定的协议进行交互操作。URI的最常见的形式是统一资源定位符（URL），经常指定为非正式的网址。更罕见的用法是统一资源名称（URN），其目的是通过提供一种途径。用于在特定的命名空间资源的标识，以补充网址。
通俗地说，URL和URN是URI的子集，URI属于URL更高层次的抽象，一种字符串文本标准。
首先，URI，是统一资源标识符，用来唯一的标识一个资源。而URL是统一资源定位器，它是一种具体的URI，即URL可以用来标识一个资源，而且还指明了如何locate这个资源。而URN，统一资源命名，是通过名字来标识资源，比如mailto:java-net@java.sun.com。也就是说，URI是以一种抽象的，高层次概念定义统一资源标识，而URL和URN则是具体的资源标识的方式。URL和URN都是一种URI；

案例1：下载文件

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;
import java.util.Scanner;
/**
 * @Author: deemoHui
 * @Description: 下载器案例
 * @Date Created in 2020-08-11 17:57
 * @Modified By:
 */
public class ClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        System.out.println("欢迎使用嘿嘿雷下载器");
        System.out.println("请输入要下载的文件网址:");
        String urlString = input.nextLine();
        System.out.println("请输入要保存的文件名称:");
        System.out.println("(文件默认下载位置:d盘download文件夹中)");
        String fileString = input.nextLine();
        //1. 确保文件夹存在
        File dir = new File("d://download");
        if(!dir.exists()) {
            dir.mkdirs();
        }
        //2. 创建一个文件输出流, 用于输出数据
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(dir,fileString));
        //3. 今天学习的新内容
        //3.1 创建一个网址对象(统一资源定位符)
        URL url = new URL(urlString);
        //3.2 打开链接 , 并得到链接对象
        URLConnection conn = url.openConnection();
        //3.3 通过连接对象, 获取连接到的文件的输入流
        InputStream is = conn.getInputStream();
        //[3.4] 获取网址指向文件的 大小
        long fileLength = conn.getContentLengthLong();
        //3.5 循环读取 并写出到fos中
        //用于存储 每次读取的数据
        byte[] bytes = new byte[1024*1024];
        //用于存储每次读取的数据长度
        int len = -1;
        //用于存储已读取的所有数据的长度
        int count = 0;
        while((len = is.read(bytes))!=-1) {
        //将每次循环读取的bytes 写出到文件中
            fos.write(bytes,0,len);
            count+=len;
            System.out.println("下载中:"+(count/(fileLength/100))+"%");
        }
        is.close();
        System.out.println("文件下载完毕");
    }
}

案例2：传参下载

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;
import java.net.URLEncoder;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Scanner;
/**
 * @Author: deemoHui
 * @Description: 传参下载案例
 * @Date Created in 2020-08-11 18:02
 * @Modified By:
 */
public class DownloadDemo {
    static Scanner input = new Scanner(System.in);
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.out.println("自动P图小程序:");
        System.out.println("请选择菜单:");
        int menu = menu();
        System.out.println("请输入名字:");
        String name = input.nextLine();
        String name2 = URLEncoder.encode(name, StandardCharsets.UTF_8);
        //1. 得到网址, 这个网址指向的内容 是另一个图片的网址
        String urlString = "http://itdage.cn/B/img?id=" + menu + "&s1=" + name2;
        URL url = new URL(urlString);
        //2. 打开链接
        URLConnection conn = url.openConnection();
        //3. 得到输入流
        //3.1 因为我们这个网址的内容 只是一个图片的地址, 也就是一行文字, 所以我们将这个流转换为逐行读取流,读取一行文本就可以了
        InputStream is = conn.getInputStream();
        //3.2 转换为字符流
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);
        //3.3 转换为逐行读取流
        BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
        String imgUrlString = br.readLine();
        System.out.println("图片已制作完成 , 地址:" + imgUrlString);
    }
    public static int menu() {
        System.out.println("1. 捐*补助");//1
        System.out.println("2. 登月插旗");//2 娃娃
        System.out.println("3. 娃娃订单");//3 娃娃
        System.out.println("4. 相思癌");//4相思癌
        System.out.println("5. 孕检证明");
        System.out.println("6. 玛莎拉蒂订单");//6.玛莎拉蒂订单
        System.out.println("7. 马云湖畔大学");//
        System.out.println("122. 男举牌 娶你");//
        System.out.println("123. 女举牌 生猴子");//
        String text = input.nextLine();
        int m = -1;
        try {
            m = Integer.parseInt(text);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        if (m < 1 || (m > 7 && m < 122) ||m > 123){
            return menu();
        }
        return m;
    }
}

9、快递案例学习

1、流的获取方向要正确：

客户端与服务器获取流的顺序必须是相反的:
例如:
客户端先得到了输入流 , 那服务器必须先获取输出流

2、flush

如果使用了write，千万记得要flush，要不然会阻塞的。

3、总结

这个网络编程给我的感觉就是，客户端和服务器代码其实主体就是一样的，不同的就是客户端发那服务器就收，客户端收，那服务器就发，其他的程序逻辑呀，代码呀，方法呀都是基本一样的，客户端这边要判断，服务器那就跟着判断，客户端return，服务器那也return。