网络编程实战（一）

目录

一、IP地址

1.1 基础知识

1.2 InetAddress

二、端口Port

2.1 基础知识

2.2 InetSocketAddress

三、通信协议

3.1 TCP/IP协议简介

3.2 TCP协议

3.3 UDP协议

3.4 IP协议

四、TCP实现聊天

一、IP地址

1.1 基础知识

IP地址是IP使用的32位（IPv4）或者128位（IPv6）位无符号数字，它是传输层协议TCP，UDP的基础。

1.2 InetAddress

1）InetAddress是Java对IP地址的封装，几乎所有的Java网络相关的类都和它有关系，例如：serversocket,socket,URL,DataGramSocket,DataGRamPacket等。

2）InetAddress的实例对象包含以数字形式保存的IP地址，同时还可能包含主机名（如果使用主机名来获取InetAddress的实例，或者使用数字来构造，并且启用了反向主机名解析的功能）。

3）InetAddress类提供了将主机名解析为IP地址（或反之）的方法。

4）InetAddress对域名进行解析是使用本地机器配置或者网络命名服务（如域名系统（Domain Name System，DNS）和网络信息服务（Network Information Service，NIS））来实现。对于DNS来说，本地需要向DNS服务器发送查询的请求，然后服务器根据一系列的操作，返回对应的IP地址，为了提高效率，通常本地会缓存一些主机名与IP地址的映射，这样访问相同的地址，就不需要重复发送DNS请求了。

5）在java.net.InetAddress类同样采用了这种策略。在默认情况下，会缓存一段有限时间的映射，对于主机名解析不成功的结果，会缓存非常短的时间（10秒）来提高性能。

6）InetAddress类没有提供构造器，而是提供了如下两个静态方法来获取InetAddress实例：

        ·getByName（String host）：根据主机获取对应的InetAddress对象

        ·getByAddress（byte[] addr）：根据原始IP地址来获取对应的InetAddress对象

7）InetAddress类常用的方法

案例：测试IP地址

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
 
//测试IP
public class TestInetAddress {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //查询本机地址
            InetAddress inetAddresses1 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            System.out.println(inetAddresses1);
 
            InetAddress inetAddresses3 = InetAddress.getByName("localhost");
            System.out.println(inetAddresses3);
 
            InetAddress inetAddresses4 = InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println(inetAddresses4);
 
            //查询网站IP地址
            InetAddress inetAddresses2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
            System.out.println(inetAddresses2);
 
            //常用方法
            System.out.println(inetAddresses2.getAddress());
            System.out.println(inetAddresses2.getCanonicalHostName());//获取规范的名字
            System.out.println(inetAddresses2.getHostAddress());
            System.out.println(inetAddresses2.getHostName());//域名或自己电脑的名字
 
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

运行结果：

二、端口Port

2.1 基础知识

1）端口表示计算机上的一个程序的进程

2）不同的进程有不同的端口号，是用来区分软件的【ip是用来区分地址定位】

3）单个协议下端口号不能冲突

4）端口分类

·公有端口0~1023

                ·HTTP：80

                ·HTTPS：443

                ·FTP：21

                ·Telent：23

 ·程序注册端口：1024~49151 （分配给用户和程序）

                ·Tomcat：8080

                ·MySQL：3306

                ·Oracle：1521

·动态、私有：49152~65535

5）常见的DOS命令

netstat -ano：查看全部的端口

netstat -ano | findstr "XXXX"：查看指定的端口号（XXXX）

tasklist | findstr "XXXX"：查看指定端口的进程（XXXX）

Ctrl + Shift + Esc ：打开任务管理器

2.2 InetSocketAddress

此类用于实现IP套接字地址（IP地址+端口号），用于socket通信

案例：测试端口

import java.net.InetSocketAddress;
 
//套接字
public class TestIneSockettAddress {
    public static void main(String[] args) {
        InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress("127.0.0.1",8080);
        InetSocketAddress inetSocketAddress2 = new InetSocketAddress("localhost",8080);
        System.out.println(inetSocketAddress);
        System.out.println(inetSocketAddress2);
 
        System.out.println(inetSocketAddress.getAddress());
        System.out.println(inetSocketAddress.getHostName());//地址
        System.out.println(inetSocketAddress.getPort());//端口
    }
}

运行结果：

其中getHostName()中显示的结果与 C:\Windows\System32\drivers\etc 路径下 hosts文件中显示的一致

三、通信协议

协议就是一种约定

3.1 TCP/IP协议简介

TCP/IP协议实际上是一个协议族。

TCP/IP协议主要由网络层的IP协议 和 传输层的TCP协议组成 。

TCP负责发现传输的问题，一有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是给因特网的每一台联网设备规定一个地址。

3.2 TCP协议

TCP协议是传输控制协议，工作在传输层。数据传输之前，客户端与服务器之间要建立连接，才可以传输数据。并且数据传输是有序的，要对数据进行校验，数据不会丢失。【稳定】

3.3 UDP协议

用户数据报协议。传输方和接收方不需要建立连接，在传输数据之前没有明确的连接链路（即不是所有的数据都是通过一条链路传输）。因为数据的传输不是通过一条链路完成的，因此接收方接收的数据不一定按照发送数据的顺序接收，这样就可能造成数据包的丢失。【不稳定】

3.4 IP协议

IP是TCP/IP协议族中最为核心的协议，它提供无连接的不可靠的连接。所有的 TCP、UDP、ICMP及IGMP数据都以I P数据报格式传输。

四、TCP实现聊天

案例：演示服务器端与客户端的交互，运行时先起服务器，后起客户端

客户端：

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
 
//客户端
public class TcpClientDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Socket socket = null;
        OutputStream os = null;
 
        try {
            //1.要知道服务器的地址
            InetAddress serverIP = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            //2.端口号
            int port=9999;
            //3.创建一个socket连接
            socket = new Socket(serverIP,port);
            //4.发送消息（使用IO流）
            os = socket.getOutputStream();
            os.write("this is the client".getBytes());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if(os!=null) {
                try {
                    os.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(socket!=null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

服务器端：

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
 
//服务端
public class TcpServerDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //提升作用域
        ServerSocket serverSocket =null;
        Socket socket =null;
        InputStream is = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;
 
        try {
            //1.有一个地址
            serverSocket = new ServerSocket(9999);
            //2.等待客户端连接
            socket = serverSocket.accept();
            //3.读取客户端消息
            is = socket.getInputStream();
            //管道流
            baos = new ByteArrayOutputStream();
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while((len=is.read(buffer))!=-1){
                baos.write(buffer,0,len);
            }
            System.out.println(baos.toString());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            //4.关闭资源
            if(baos!=null){
                try {
                    baos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(is!=null){
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(socket!=null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(serverSocket!=null){
                try {
                    serverSocket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

运行结果：服务器端成功接收到消息