本帖最后由 小石姐姐 于 2018-12-6 17:11 编辑
day11 网络编程今日内容 理解网络通信的底层 基础概念 软件架构:
CS: Client客户端, Server服务器
BS: Browser浏览器, Server服务器
网络通信三要素
TCP通信协议/UDP协议
网络编程
Socket: 套接字 客户端
ServerSocket 服务端
案例
文件上传
模拟Web服务器网络编程基础软件结构介绍知识点: 什么是CS结构, 哪些软件是CS结构
什么是BS结构, 哪些软件是BS结构
什么是网络编程总结: C/S结构:
全称为Client/Server结构, 是指 客户端 和 服务器 结构
常见程序有QQ, 迅雷等软件
B/S结构:
全称为Browser/Server结构, 是指 浏览器 和 服务器 结构
常见浏览器有IE, 谷歌, 火狐等
网络编程: 在一定的"协议"下, 实现两台计算机的通信的程序
中国人 ---翻译---> 美国
中国人学英语 ----> 美国人
计算机A ------> 计算机B 补充: 网络通信协议知识点: 什么是通信协议
什么是TCP/IP协议总结: 网络通信协议:
通信协议是计算机必须遵守的规则, 只有遵守这些规则, 计算机之间才能进行通信.
协议中对数据的传输格式, 传输速率, 传输步骤等做了统一规定, 通信双方必须同时遵守, 最终完成数据交换
(类似于一种语言, 语法语速做了规定)
TCP/IP协议:
Transmission Control Protocol/Internet Protocol, 传输控制协议/因特网互联协议.
它定义了计算机如何连入因特网, 以及数据如何在它们之间传输的标准. 它的内部包含一系列的用于处理数据通信的协议, 并采用了4层的分层模型, 每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求补充: 网络通信协议分类知识点: 传输层的网络通信协议分为哪两种
UDP协议有什么特点
TCP协议有什么特点总结: UDP: User Datagram Protocol, 用户数据报协议
特点:
1. 无连接的不可靠协议
2. 数据按包发送, 64K一个包
3. 速度快效率高, 容易丢包
用于视频直播, 网络电话
TCP: Transmission Control Protocol, 传输控制协议
特点:
1. 需要建立连接的可靠协议 电话
2. 数据传输无大小限制
3. 速度慢效率低 重发机制
用于文件下载, 浏览网页
TCP通信的三次握手: TCP协议中, 在发送数据的准备阶段, 客户端与服务器之间的三次交互, 以保证连接的可
靠
1. 客户端向服务端发送验证信息, 等待服务器确认
2. 服务端收到验证信息后, 回复客户端验证信息, 同时发送自己的一条验证信息
3. 客户端收到服务端回复的信息, 确认自己之前发的信息无误, 并再次向服务器发回服务端的验证信息补充: 网络编程三要素: IP地址知识点: 网络编程的三要素分别是什么
什么是IP地址总结: 网络编程三要素:
1. 通信协议 TCP
2. IP地址
3. 端口号
IP地址: 互联网协议地址(Internet Protocol Address). 是网络中计算机的唯一标识
版本:
IPv4: 192.168.1.2
IPv6: ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789
特殊的IP地址: "127.0.0.1", "localhost", 都代表自己的电脑
常用DOS命令:
// 查看自己电脑的IP地址
ipconfig
// 查看是否能连接到指定IP地址
ping IP地址
ping 192.168.31.2补充: 网络三要素: 端口号知识点: 什么是端口号总结: 端口号: 计算机中进程的唯一标识
端口号的取值范围: 0~65535的整数, 其中0~1024不建议使用
注意:
通信的两端是2个计算机中的2个程序在相互通信, 所以2个程序都要有端口号. 端口号可以相同, 也可以不同, 相互之间能识别就行补充: 域名: 便于记忆的主机名称, 可以解析到某个IP地址, 这样通过域名就能找到对应的IP地址
www.baidu.com -> 111.13.100.92
http:// www.baidu.com :80
------ ------------- ---
协议 IP地址 端口TCP通信TCP通信程序概述(上)知识点: TCP通信时, 客户端和服务端应该谁先启动
Java中提供了哪个类代表客户端, 哪个类代表服务端
客户端和服务端之间传输数据, 要通过什么方式进行
一个服务端可以和多个客户端通信吗总结: java.net.ServerSocket类: TCP服务端
// 构造方法
ServerSocket(int port): 创建一个TCP服务端, 并监听指定端口
// 成员方法
Socket accept(): 监听数据, 会阻塞. 收到数据后返回Socket对象
void close(): 关闭服务端ServerSocket
java.net.Socket类: TCP客户端
// 构造方法
Socket(String ip, int port): 创建TCP客户端对象
// 成员方法
OutputStream getOutputStream(): 获取输出流对象, 用于发送数据
InputStream getInputStream(): 获取输入流, 用于接收数据
void shutdownOutput(): 关闭输出流, 发送结束标记
void close(): 关闭客户端Socket
TCP严格区分为 客户端(Client) 与 服务端(Server)
两端通信时步骤：
1. 服务端程序需要先启动, 等待客户端的连接
2. 客户端主动连接服务器端, 连接成功才能通信. 服务端不可以主动连接客户端
两端之间以 "IO字节流" 进行通信
一个服务端可以和多个客户端同时通信补充: TCP通信方式概述(下)知识点: 一个服务端和多个客户端进行通信时, 如何区分客户端, 要有多少个流对象总结: 服务端(ServerSocket)可以通过 accept() 方法等待一个客户端(Socket)主动连接, 从而得到一个客户端对象(Socket), 来识别不同的客户端
服务端(ServerSocket)没有IO流, 是通过获取到"每个客户端对象(Socket)的IO流对象"来进行通信的.
使用"客户端的InputStream"读取客户端发来的数据
使用"客户端的OutputStream"向客户端回写数据补充: TCP程序: 客户端代码实现知识点: 如何通过代码实现TCP客户端总结: java.net.Socket类: TCP客户端
// 构造方法
Socket(String 服务端ip, int 服务端port): 创建TCP客户端对象, 同时尝试连接到指定的服务端
(客户端也会获取系统随机分配的一个端口号)
// 成员方法
OutputStream getOutputStream(): 获取输出流对象, 用于发送数据
InputStream getInputStream(): 获取输入流, 用于接收数据
void shutdownOutput(): 关闭输出流, 告知服务端数据发送完毕, 结束标记-1
void close(): 关闭客户端Socket, 告知服务端数据发送完毕
实现步骤:
1.创建一个客户端对象 Socket, 构造方法传入服务器的IP地址和端口号
2.使用Socket对象中的方法 getOutputStream() 获取网络字节输出流OutputStream对象
3.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法 write(), 给服务器发送数据
4.使用Socket对象中的方法 getInputStream() 获取网络字节输入流InputStream对象
5.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法 read(), 读取服务器回写的数据
6.释放资源(Socket)
注意:
1.客户端和服务器端进行交互, 必须使用Socket中提供的网络流, 不能使用自己创建的流对象
2.当我们创建客户端对象Socket的时候, 就会去请求服务器和服务器经过3次握手建立连接通路
这时如果服务器没有启动, 那么就会抛出异常ConnectException: Connection refused: connect
如果服务器已经启动, 那么就可以进行交互了
// 创建客户端Socket对象, 指定要连接的服务端的IP和端口号
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);
// 向服务端发送数据
OutputStream os = socket.getOutputStream();
os.write("你好服务器".getBytes());
// 释放资源
socket.close();补充: 5分钟练习: 编写TCP客户端 需求:
编写TCP客户端, 连接服务端的IP是"127.0.0.1", 端口是8888, 发送"你好服务器"代码: public class TCPClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 1. 创建客户端Socket对象, 指定要连接的服务端的IP地址和端口号
// 创建Socket对象时, 会自动去连接服务端, 如果服务端没有启动, 或IP地址或端口错误, 则抛异常: java.net.ConnectException: Connection refused: connect
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888); // 127.0.0.1 表示自己电脑的IP地址
// 2. 获取网络字节输出流对象
OutputStream os = socket.getOutputStream();
// 3. 通过网络字节输出流对象发送(写)数据
os.write("你好服务器".getBytes
// 待做: 接收服务器返回的
// 释放资源(关闭Socket同时会关闭流对象)
socket.close();
}
}TCP程序: 服务器端代码实现知识点: 如何通过代码实现TCP服务端总结: java.net.ServerSocket类: TCP服务端
// 构造方法
ServerSocket(int 服务端自己用的port): 创建一个TCP服务端, 并监听指定端口
// 成员方法
Socket accept(): 等待客户端连接, 会阻塞. 客户端连接后返回客户端的Socket对象
void close(): 关闭服务端ServerSocket, 断开所有流
服务器的实现步骤:
1.创建服务器ServerSocket对象并指定服务器占用的端口号
2.使用ServerSocket对象中的方法 accept(), 获取到请求的客户端对象Socket
3.使用Socket对象中的方法 getInputStream() 获取网络字节输入流InputStream对象
4.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法 read(), 读取客户端发送的数据
5.使用Socket对象中的方法 getOutputStream() 获取网络字节输出流OutputStream对象
6.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法 write(), 给客户端回写数据
7.释放资源(Socket,ServerSocket)
// 创建服务端ServerSocket对象, 并指定自己监听的端口
ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
// 调用accept方法等待客户端连接
Socket socket = server.accept();
// 通过客户端获取输入流, 读取客户端发来的数据
InputStream is = socket.getInputStream();
byte[] bytes = new byte[1024];
int len = is.read(bytes);
System.out.println(new String(bytes, 0, len));
// 通过客户端获取输出流, 向客户端回写数据
OutputStream os = socket.getOutputStream();
os.write("收到谢谢".getBytes());
// 释放资源
socket.close();
// server.close(); // 客户端一般不关闭补充: 5分钟练习: 编写TCP服务端, 补全TCP客户端接收代码 需求:
编写TCP服务端代码, 监听8888端口, 接收客户端发来的消息打印到控制台, 然后向客户端回写"收到谢谢"
补全TCP客户端接收数据的代码, 将服务器回写的数据打印到控制台代码: // TCP协议的服务端
[AppleScript] 纯文本查看 复制代码 public class TCPServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建服务端对象, 并指定要使用的端口号
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
System.out.println("服务端已启动...")
// 调用accept方法来等待客户端连接
Socket clientSocket = serverSocket.accept();
// 通过客户端socket对象获取网络字节输入流, 用来读取数据
InputStream is = clientSocket.getInputStream();
// 通过流读取数据, 一次读一个byte数组, 因为发送的字符串内容少, 所以一个数组读一次就够了
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
len = is.read(bytes);
// 将读取到的字节数组转换为字符串, 读到多少转换多少, 不要全转
String s = new String(bytes, 0, len);
//System.out.println("[服务端收到信息]:来自" + clientSocket.getInetAddress().getHostAddress());
System.out.println("[服务端收到信息]:" + s);
// 通过客户端socket对象获取网络字节输出流, 用来发送数据
OutputStream os = clientSocket.getOutputStream();
os.write("收到谢谢!".getBytes());
// 关闭
clientSocket.close();
serverSocket.close();
}
[Java] 纯文本查看 复制代码 public class TCPClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 1. 创建客户端Socket对象, 指定要连接的服务端的IP地址和端口号
// 创建Socket对象时, 会自动去连接服务端, 如果服务端没有启动, 或IP地址或端口错误, 则抛异常: java.net.ConnectException: Connection refused: connect
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888); // 127.0.0.1 表示自己电脑的IP地址
// 2. 获取网络字节输出流对象
OutputStream os = socket.getOutputStream();
// 3. 通过网络字节输出流对象发送(写)数据
os.write("你好服务器".getBytes());
// 获取网络字节输入流对象, 接收服务器返回的数据
InputStream is = socket.getInputStream();
byte[] bytes = new byte[0124];
int len;
len = is.read(bytes);
// 将读取到的字节转换为字符串
String s = new String(bytes, 0, len);
System.out.println("[客户端收到的数据]:" + s);
// 释放资源(关闭Socket同时会关闭流对象)
socket.close();
}
}文件上传案例文件上传原理知识点: 客户端上传文件到服务器的流程是什么
总结: 补充: 文件上传案例: 客户端代码实现知识点: 文件上传的客户端, 如何用流读取本地文件, 并将读到的byte交给Socket的OutputStream发送
总结: 使用FileInputStream读图片
使用OutputStream发送图片到服务端
边读边发补充: 5分钟练习: 实现客户端上传图片 需求:
编写客户端上传文件代码
实现步骤:
1.创建一个本地字节输入流FileInputStream对象, 构造方法中绑定要读取的数据源
2.创建一个客户端Socket对象, 构造方法中绑定服务器的IP地址和端口号
3.使用Socket中的方法getOutputStream, 获取网络字节输出流OutputStream对象
4.使用本地字节输入流FileInputStream对象中的方法read, 读取本地文件
5.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write, 把读取到的文件上传到服务器
6.使用Socket中的方法getInputStream, 获取网络字节输入流InputStream对象
7.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read读取服务回写的数据
8.释放资源(FileInputStream, Socket)代码: // 文件上传TCP客户端
[Java] 纯文本查看 复制代码 public class FileUploadClient {
public static void main(String[] args) throws IOException{
/*
1. 读取磁盘文件, 发送到服务端
*/
// 创建文件字节输入流对象, 用来读取文件
FileInputStream fis = new FileInputStream("day11\\小岳岳.jpg"); // 指向要上传的图片文件
// 创建客户端Socket对象, 连接服务端的地址
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 9999);
// 获取网络字节输出流, 用来向服务端发送数据
OutputStream os = socket.getOutputStream();
// 边读磁盘文件, 边向服务端发送数据. 一次读写一个byte数组
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
while ((len = fis.read(bytes)) != -1) {
// 读到多少数据, 就写多少
os.write(bytes, 0, len);
}
/*
2. 读取服务端返回的信息, 打印出来
*/
// 获取网络字节输入流, 用来读取服务端返回的上传结果
InputStream is = socket.getInputStream();
// 边读服务器返回的数据, 边转换为字符串打印. 一次读一个byte数组
// 因为bytes数组和len上面已经定义过了, 所以我们可以直接使用
while ((len = is.read(bytes)) != -1) { // 注意!! 这里是用网络输入流读, 不要把对象写错
// 读到多少转换多少
String s = new String(bytes, 0, len);
System.out.print(s);
}
/*
3. 释放资源
*/
fis.close(); // 自己创建的文件流要关闭
socket.close(); // 网络流通过socket来关闭
}
}
文件上传案例: 服务器端代码实现知识点: 文件上传服务端如何接收文件进行保存, 如何返回响应
总结: 使用InputStream从客户端接收数据
使用FileOutputStream写图片
边收边写补充: File file = new File("d:\\upload")
file + "\\1.jpg"
d:\\upload\\1.jpg5分钟练习: 实现服务端接收图片 需求:
编写文件上传服务器代码, 将上传的文件保存到当前模块下的upload目录中
实现步骤:
1.创建一个服务器ServerSocket对象,和系统要指定的端口号
2.使用ServerSocket对象中的方法accept,获取到请求的客户端Socket对象
3.使用Socket对象中的方法getInputStream,获取到网络字节输入流InputStream对象
4.判断"模块名\\upload"文件夹是否存在,不存在则创建
5.创建一个本地字节输出流FileOutputStream对象,构造方法中绑定要输出的目的地
6.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取客户端上传的文件
7.使用本地字节输出流FileOutputStream对象中的方法write,把读取到的文件保存到服务器的硬盘上
8.使用Socket对象中的方法getOutputStream,获取到网络字节输出流OutputStream对象
9.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给客户端回写"上传成功"
10.释放资源(FileOutputStream,Socket,ServerSocket)代码: // 文件上传服务端
[Java] 纯文本查看 复制代码 public class FileUploadServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
/*
服务端接收上传数据, 写到服务端的磁盘
*/
// 创建服务端
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
System.out.println("文件上传服务端已启动....");
// 等待客户端连接
Socket clientSocket = serverSocket.accept();
// 创建上传文件的目录
File uploadDir = new File("day11\\upload");
if (!uploadDir.exists()) {
uploadDir.mkdirs();
}
// 获取网络字节输入流, 用来读取客户端发来的文件数据
InputStream is = clientSocket.getInputStream();
// 创建文件字节输出流, 用来向服务端磁盘写文件数据
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(uploadDir + "\\小岳岳.jpg");
// 一次读写一个字节数组
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
while ((len = is.read(bytes)) != -1) {
// 读多少, 写杜少
fos.write(bytes, 0, len);
}
/*
服务端向客户端回写上传成功
*/
clientSocket.getOutputStream().write("上传成功".getBytes());
/*
释放资源
*/
fos.close();
clientSocket.close();
serverSocket.close();
}
}
文件上传案例: 阻塞问题知识点: Socket流如何发送结束标记
}模拟B/S案例模拟Web服务器: 分析知识点: 浏览器访问网站所看到的页面, 实际是服务器返回的数据, 如何自己做一个网站服务器
分析:
浏览器输入网址, 回车: 发送请求 (就是客户端Socket去连接服务端, 并发送数据)
浏览器显示页面: 是因为服务器返回了页面的代码, 浏览器按照代码显示总结: 补充: InputStream is = socket.getInputStream();
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
// 合并为一行
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
String s = br.readLine();模拟Web服务器: 代码实现10分钟练习: 模拟Web服务器 需求:
使用ServerSocket实现Web服务器
具体步骤:
将web目录赋值粘贴到当前模块中
创建ServerSocket对象, 监听8080端口
使用 while(true) 死循环, 在循环中调用ServerSocket对象的 accept() 方法, 获取客户端Socket对象
在循环中创建线程并 start(), 在线程中传入Runnable的匿名内部类对象
Runnable匿名内部类中编写读取请求返回页面的代码:
1. 通过客户端socket获取InputStream, 经过转换流传递给BufferedReader, 便于读取一行字符串
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
2. 使用BufferedReader只读一行字符串即可, 然后按照空格切割字符串, 获取数组1索引的内容, 然后从1索引截取字符串到末尾
即: GET /day11/web/index.html HTTP/1.1 获取其中的 day11/web/index.html
3. 创建FileInputStream指向截取出来的字符串作为文件路径
4. 通过客户端socket对象获取OutputStream, 先写入以下内容:
OutputStream os = socket.getOutputStream();
os.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n".getBytes());
os.write("Content-Type: text/html\r\n".getBytes());
os.write("\r\n".getBytes());
5. 然后使用一次读取一个byte[]数组方式, 通过刚才创建的FileInputStream对象和socket获取的OutputStream对象, 边读文件边写回客户端
6. 关闭FileInputStream和socket, 释放资源代码: // 模拟Web服务器
[Java] 纯文本查看 复制代码 public class WebServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建服务端ServerSocket
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
System.out.println("Web服务器已启动...");
// 循环接收浏览器请求
while (true) {
Socket clientSocket = serverSocket.accept();
// 在子线程中来读取请求的文件返回给浏览器
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
// 先获取网络字节输入流, 用来读取浏览器的请求
InputStream is = clientSocket.getInputStream();
// 将网络字节输入流转换为缓冲字符输入流, 便于读取一样字符串
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
// 读取一行字符串
String line = br.readLine();
// 按照空格切割
String[] arr = line.split(" ");
// 获取中间的元素, 并去掉开头的/ 得到html文件的路径
String htmlPath = arr[1].substring(1);
// 创建文件字节输入流, 用于读取html文件内容
FileInputStream fis = new FileInputStream(htmlPath);
// 获取网络字节输出流, 用于向浏览器回写文件内容
OutputStream os = clientSocket.getOutputStream();
// 先回写固定的HTTP响应行和响应头
os.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n".getBytes());
os.write("Content-Type: text/html\r\n".getBytes());
os.write("\r\n".getBytes());
// 然后再边读边回写文件
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
while ((len = fis.read(bytes)) != -1) {
os.write(bytes, 0, len);
}
// 关流释放资源
fis.close();
clientSocket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
}
}
---今日API java.net.ServerSocket类: TCP服务端
// 构造方法
ServerSocket(int port): 创建一个TCP服务端, 并监听指定端口
// 成员方法
Socket accept(): 监听数据, 会阻塞. 收到数据后返回Socket对象
void close(): 关闭服务端ServerSocket
java.net.Socket类: TCP客户端
// 构造方法
Socket(String ip, int port): 创建TCP客户端对象
// 成员方法
OutputStream getOutputStream(): 获取输出流对象, 用于发送数据
InputStream getInputStream(): 获取输入流, 用于接收数据
void shutdownOutput(): 关闭输出流, 告知服务端数据发送完毕
void close(): 关闭客户端Socket今日目标能够辨别UDP和TCP协议特点 UDP:
1. 无连接的不可靠协议
2. 以包发送, 一个包64K
3. 速度快效率高, 容易丢包
TCP:
1. 需要建立连接的可靠协议
2. 没有数据大小限制
3. 速度慢效率低, 安全性高能够说出TCP协议下两个常用类名称 客户端: Socket
服务端: ServerSocket能够编写TCP协议下字符串数据传输程序 你好服务器 收到谢谢
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