以下博客是根据黑马视频写的Javase全集博客笔记:黑马程序员全套Java教程_Java基础入门视频教程,零基础小白自学Java必备教程
(一)Java语言基础
(二)Java面向对象编程
(三)Java核心类库之(常用API、字符串类、集合类、泛型)
(四) Java核心类库之(异常机制)
(五)Java核心类库之(字符集/编码集、File类、递归、IO流:字节流、字符流、特殊操作流)
(六)Java核心类库之(类加载器、反射机制、模块化)
(七)Java核心类库之(Lambda表达式)
(八)Java核心类库之(接口组成更新、方法引用、函数式接口)
(九)Java核心类库之(Stream流:生成、中间、终结、收集操作)
(十)Java核心类库之(多线程:实现多线程、线程同步)
(十一)Java核心类库之(网络编程:网络编程入门、UDP通信程序、TCP通信程序)
1 网络编程入门
1.1 网络编程概述
计算机网络:是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及 其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统
网络编程:在网络通信协议下,实现网络互连的不同计算机上运行的程序间可以进行数据交换
1.2 网络编程三要素
IP地址
要想让网络中的计算机能够 互相通信,必须为每台计算机指定一个标识号, 通过这个标识号来指定要接收数据的计算机和识别发送的计算机,而IP地址就是这个标识号。也就是设备的标识
端口
网络的通信, 本质上是两个应用程序的通信。每台计算机都有很多的应用程序,那么在网络通信时,如何区分这些应用程序呢?如果说IP地址可以唯一标识网络中的设备 ,那么端口号就可以唯一标识设备中的应用程序了。也就是应用程序的标识
协议
通过计算机网络可以使多 台计算机实现连接,位于同一个网络中的计算机在进行连接和通信时需要遵守-定的规则,这就好比在道路中行驶的汽车-定要遵守交通规则一 样。在计算机网络中,这些连接和通信的规则被称为网络通信协议,它对数据的传输格式、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才能完成数据交换。常见的协议有UDP协议和TCP协议
1.3 IP地址
IP地址:是网络中设备的唯一标识
IP地址分为两大类
IPv4:是给每个连接在网络上的主机分配一个32bit地址。 按照TCP/IP规定,IP地址用二进制来表示, 每个P地址长32bit,也就是4个字节。例如一个采用I进制形式的IP地址是11000000 101010000000001 01000010" ,这么长的地址,处理起来也太费劲了。为了方便使用,IP地址经常被写成+进制的形式,中间使用符号"分隔不同的字节。于是,. 上面的IP地址可以表示为"192168. 1.66" . IP地址的这种表示法叫做"盼+进制表示法”, 这显然比1和0容易记忆得多
IPv6:由于互联网的蓬勃发展, IP地址的需求量愈来愈大,但是网络地址资源有限,使得IP的分配越发紧张。为了扩大地址空间,通过IPv6重新定义地址空间,采用128位地址长度,每16个字节-组,分成8组十六进制数,这样就解决了网络地址资源数量不够的问题
常用命令:
ipconfig: 查看本机P地址
ping IP地址:检查网络是否连通
特殊IP地址127.0.0.1:是回送地址,可以代表本机地址,一般用来测试使用
1.4 InetAddress的使用
为了方便我们对IP地址的获取和操作, Java提供了一个类InetAddress供我们使用
InetAddress:此类表示Internet协议(IP) 地址
导包:import java.net.InetAddress
方法名 说明
static InetAddress getByName(String host) 确定主机名称的IP地址。 主机名称可以是机器名称,也可以是IP地址
String getHostName() 获取此IP地址的主机名
String getHostAddress() 返回文本显示中的IP地址字符串
范例
package test; import java.net.InetAddress; import java.net.UnknownHostException; public class Demo { public static void main(String[] args) throws UnknownHostException { //1,static InetAddress getByName(String host) 确定主机名称的IP地址。 主机名称可以是机器名称,也可以是IP地址 // InetAddress address = InetAddress.getByName("YM"); InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.128.1"); //推荐使用 System.out.println(address); //YM/192.168.128.1 //2,String getHostName() 获取此IP地址的主机名 String hostName = address.getHostName(); System.out.println(hostName); //YM //3,String getHostAddress() 返回文本显示中的IP地址字符串 String hostAddress = address.getHostAddress(); System.out.println(hostAddress); //192.168.128.1 } }
1.5 端口
端口:设备上应用程序的唯一标识
端口号:用两个字节表示的整数,它的取值范围是0~65535。其中, 0~ 1023之间的端口号用于些知名的网络服务和应用,普通的应用程序需要使用1024以上的端口号。如果端口号被另外一个服务或应用所占用,会导致当前程序启动失败
1.6 协议
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)
UDP是无连接通信协议, 即在数据传输时,数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。简单来说,当一台计算机向另外-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,同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。
由于使用UDP协议消耗资源小,通信效率高,所以通常都会用于音频视频和普通数据的传输
例如视频会议通常采用UDP协议, 因为这种情况即使偶尔丢失一两个数据包,也不会对接收结果产生大影响。但是在使用UDP协议传送数据时,由于UDP的面向无连接性,不能保证数据的完整性,因此在传输重要数据时不建议使用UDP协议
TCP协议
传输控制协议 (Transmission Control Protocol)
TCP协议是面向连接的通信协议,即传输数据之前,在发送端和接收端建立逻辑连接,然后再传输数据,它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。在TCP连接中必须要明确客户端与服务器端,由客户端向服务端发出连接请求,每次连接的创建都需要经过“三次握手"
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
第一次握手,客户端向服务器端发出连接请求,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, 通知客户端收到了连接请求
第三次握手,客户端再次向服务器端发送确认信息,确认连接
完成三次握手,连接建立后,客户端和服务器就可以开始进行数据传输了。由于这种面向连接的特性,TCP协议可以保证传输数据的安全,所以应用十分广泛。例如上传文件、下载文件、 浏览网页等
2 UDP通信程序
2.1 UDP通信原理
UDP协议是一种不可靠的网络协议,它在通信的两端各建立一个Socket对象, 但是这两个Socket只是发送,接收数据的对象因此对于基于UDP协议的通信双方而言,没有所谓的客户端和服务器的概念
Java提供了DatagramSocket类作为基于UDP协议的Socket
2.2 UDP发送数据
发送数据的步骤
1、创建发送端的Socket对象(DatagramSocket):DatagramSocket()
2、创建数据, 并把数据打包:DatogramPacket (byte[] buf, int Length, InetAddress address, int port)
3、调用DatagramSocket对象的方法发送数据:void send(DatagramPacket p)
4、关闭发送端:void close()
范例
package test; import java.io.IOException; import java.net.*; public class Demo { public static void main(String[] args) throws IOException { //1、创建发送端的Socket对象(DatagramSocket) DatagramSocket ds = new DatagramSocket(); //2、创建数据, 并把数据打包 //DatogramPacket (byte[] buf, int Length, InetAddress address, int port) // 构造一个数据包,发送长度为length的数据 包到指定主机上的指定端口号。 byte[] bys = "hello,java".getBytes(); DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys,bys.length, InetAddress.getByName("127.0.0.1"),10086); //3、调用DatagramSocket对象的方法发送数据 //void send(DatagramPacket p) ds.send(dp); //4、关闭发送端 ds.close(); } }
2.3 UDP接收数据
接收数据的步骤
1、创建接收端的Socket对象(DatagramSocket):DatagramSocket(int port)
2、创建一个数据包, 用于接收数据:DatagramPacket(byte[] buf, int length)
3、调用DatagramSocket对象的方法接收数据:void receive(DatagramPacketp)
4、解析数据包, 并把数据在控制台显示:byte[] getData()、int getLength()
5、关闭接收端:void close()
package test; import java.io.IOException; import java.net.DatagramPacket; import java.net.DatagramSocket; public class ReceiveDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { //1、创建接收端的Socket对象(DatagramSocket):DatagramSocket(int port) DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086); //2、创建一个数据包, 用于接收数据 //DatagramPacket(byte[] buf, int length):构造一个DatagramPacket用来接收长度为length的数据包 byte[] bys = new byte[1024]; DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length); //3、调用DatagramSocket对象的方法接收数据:void receive(DatagramPacketp) ds.receive(dp); //4、解析数据包, 并把数据在控制台显示: // byte[] getData():返回数据缓冲区 int getLength() byte[] datas = dp.getData(); //int getlength():返回要发送的数据长度或接收的数据长度 int len = dp.getlength(); String dataString = new String(datas,0,len); System.out.println("数据是:"+dataString); //5、关闭接收端:void close() ds.close(); } }
2.4 范例
发送端
package test; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.net.DatagramPacket; import java.net.DatagramSocket; import java.net.InetAddress; public class SendDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { //1、创建发送端的Socket对象(DatagramSocket):DatagramSocket() DatagramSocket ds = new DatagramSocket(); //键盘录入数据 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); String line; while ((line = br.readLine()) != null) { if ("886".equals(line)) { break; } else { //创建数据并把数据打包 byte[] bys = line.getBytes(); DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length, InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 1001); //3、调用DatagramSocket对象的方法发送数据:void send(DatagramPacket p) ds.send(dp); } } ds.close(); } }
接收端
package test; import java.io.IOException; import java.net.DatagramPacket; import java.net.DatagramSocket; public class ReceiveDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { //创建接收端的Socket对象(DatagramSocket):DatagramSocket(int port) DatagramSocket ds = new DatagramSocket(1001); while(true) { //创建一个数据包接收数据 byte[] bys = new byte[1024]; DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length); //调用DatagramSocket对象的方法接收数据:void receive(DatagramPacketp) ds.receive(dp); //解析数据包, 并把数据在控制台显示:byte[] getData()、int getLength() System.out.println("数据是:" + new String(dp.getData(), 0, dp.getLength())); } //关闭 // ds.close(); } }
3 TCP通信程序
3.1 TCP通信原理
TCP通信协议是一种可靠的网络协议, 它在通信的两端名建立一个Socke对象, 从而在通信的两端形成网络虚拟链路
一旦建立了 虚拟的网络链路,两端的程序就可以通过虚拟链路进行通信
Java对基于TCP协议的的网络提供了良好的封装,使用Socket对象来代表两端的通信端口,并通过Socket产生l0流来进行网络通信
Java为客户端提供了Socket类,为服务器端提供了ServerSocket类
3.2 TCP发送数据
发送数据的步骤
1、创建客户端的Socket对象(Socket):Socket(String host, int port)
2、获取输出流,写数据:OutputStream对象的getOutputStream()方法
3、释放资源:void close()
范例:
package test; import java.io.IOException; import java.io.OutputStream; import java.net.Socket; public class ClientDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { //1、创建客户端的Socket对象(Socket):Socket(String host, int port) Socket s = new Socket("127.0.0.1",1000); //2、获取输出流,写数据:OutputStream对象的getOutputStream()方法 OutputStream os = s.getOutputStream(); os.write("hello,java".getBytes()); //3、释放资源:void close() s.close(); } }
3.3 TCP接收数据
接收数据的步骤
1、创建服务 器端的Socket对象(ServerSocket):ServerSocket(int port)
2、监听客户端连接, 返回个Socket对象:Socket accept()
3、获取输入流, 读数据,并把数据显示在控制台:InputStream对象的getInputStream()方法
4、释放资源:void close()
范例
package test; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; public class SeverDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { //1、创建服务 器端的Socket对象(ServerSocket):ServerSocket(int port) ServerSocket ss = new ServerSocket(1000); //2、监听客户端连接, 返回个Socket对象:Socket accept() Socket s = ss.accept(); //3、获取输入流, 读数据,并把数据显示在控制台:InputStream对象的getInputStream()方法 InputStream is = s.getInputStream(); byte[] bys = new byte[1014]; int len = is.read(bys); String data = new String(bys,0,len); System.out.println(data); //4、释放资源:void close() s.close(); ss.close(); } }
3.4 案例
3.4.1 练习一:服务器给出反馈
客户端
package test; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.io.OutputStream; import java.net.Socket; public class ClientDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { //1、创建客户端的Socket对象(Socket):Socket(String host, int port) Socket s = new Socket("127.0.0.1",1000); //2、获取输出流,写数据:OutputStream对象的getOutputStream()方法 OutputStream os = s.getOutputStream(); os.write("hello,java".getBytes()); //接收服务器反馈 InputStream is = s.getInputStream(); byte[] bys = new byte[1024]; int len = is.read(bys); String data = new String(bys,0,len); System.out.println("客户端:"+data); //3、释放资源:void close() s.close(); //客户端:数据已经收到 } }
服务器
package test; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.io.OutputStream; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; public class SeverDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { //1、创建服务 器端的Socket对象(ServerSocket):ServerSocket(int port) ServerSocket ss = new ServerSocket(1000); //2、监听客户端连接, 返回个Socket对象:Socket accept() Socket s = ss.accept(); //3、获取输入流, 读数据,并把数据显示在控制台:InputStream对象的getInputStream()方法 InputStream is = s.getInputStream(); byte[] bys = new byte[1014]; int len = is.read(bys); String data = new String(bys,0,len); System.out.println("服务器:"+data); //给出反馈 OutputStream os = s.getOutputStream(); os.write("数据已经收到".getBytes()); //4、释放资源:void close() s.close(); ss.close(); //服务器:hello,java } }
3.4.2 练习二:客户端数据来源于键盘录入
客户端
package test; import java.io.*; import java.net.Socket; public class ClientDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { //创建客户端的Socket对象(Socket):Socket(String host, int port) Socket s = new Socket("127.0.0.1",1000); //数据来源于键盘录入,直到886停止 System.out.println("请输入数据"); BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); //封装输出流对象 BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream())); String line; while((line= br.readLine())!=null) { if("886".equals(line)) { break; } //获取输出流对象 bw.write(line); bw.newLine(); bw.flush(); } //释放资源 s.close(); // hello // 886 } }
服务器
package test; import java.io.*; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; public class SeverDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { //1、创建服务 器端的Socket对象(ServerSocket):ServerSocket(int port) ServerSocket ss = new ServerSocket(1000); //2、监听客户端连接, 返回个Socket对象:Socket accept() Socket s = ss.accept(); //3、获取输入流, 读数据,并把数据显示在控制台:InputStream对象的getInputStream()方法 // InputStream is = s.getInputStream(); // InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is); // BufferedReader br = new BufferedReader(isr); BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream())); String line; while((line=br.readLine())!=null) { System.out.println(line); } //4、释放资源:void close() s.close(); //hello } }
3.4.3 练习三:服务器数据写入文本文件
服务器
package test; import java.io.*; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; public class SeverDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { //1、创建服务 器端的Socket对象(ServerSocket):ServerSocket(int port) ServerSocket ss = new ServerSocket(1000); //2、监听客户端连接, 返回个Socket对象:Socket accept() Socket s = ss.accept(); //3、获取输入流, 读数据,并把数据显示在控制台:InputStream对象的getInputStream()方法 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream())); //把数据写入文本文件 BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("E:\\test\\java.txt")); String line; while((line=br.readLine())!=null) { bw.write(line); bw.newLine(); bw.flush(); } //4、释放资源:void close() bw.close(); ss.close(); //文件中数据:hello } }
3.4.4 练习四:客户端数据来源于文本文件
客户端
package test; import java.io.*; import java.net.Socket; public class ClientDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { //创建客户端的Socket对象(Socket):Socket(String host, int port) Socket s = new Socket("127.0.0.1",1000); //封装文本文件数据 BufferedReader br =new BufferedReader(new FileReader("E:\\test\\fos.txt")); //封装输出流对象 BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream())); String line; while((line= br.readLine())!=null) { //获取输出流对象 bw.write(line); bw.newLine(); bw.flush(); } //释放资源 br.close(); s.close(); } }
3.4.5 练习五:上传文件服务器给出反馈
客户端
package test; import java.io.*; import java.net.Socket; public class ClientDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { //创建客户端的Socket对象(Socket):Socket(String host, int port) Socket s = new Socket("127.0.0.1",1000); //封装文本文件数据 BufferedReader br =new BufferedReader(new FileReader("E:\\test\\fos.txt")); //封装输出流对象 BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream())); String line; while((line= br.readLine())!=null) { //获取输出流对象 bw.write(line); bw.newLine(); bw.flush(); } // //自定义结束标记 // bw.write("886"); // bw.newLine(); // bw.flush(); s.shutdownOutput();//Socket类中方法:表示输出结束 //接收反馈 BufferedReader brClient = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream())); String data = brClient.readLine(); //等待读取数据 System.out.println("服务器的反馈:"+data); //服务器的反馈:文件上传成功 //释放资源 br.close(); s.close(); } }
服务端
package test; import java.io.*; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; public class SeverDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { //1、创建服务 器端的Socket对象(ServerSocket):ServerSocket(int port) ServerSocket ss = new ServerSocket(1000); //2、监听客户端连接, 返回个Socket对象:Socket accept() Socket s = ss.accept(); //3、获取输入流, 读数据,并把数据显示在控制台:InputStream对象的getInputStream()方法 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream())); //把数据写入文本文件 BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("E:\\test\\java.txt")); String line; while((line=br.readLine())!=null) { //等待读取数据 // if("886".equals(line)) { // break; // } bw.write(line); bw.newLine(); bw.flush(); } //给出反馈 BufferedWriter bwServer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream())); bwServer.write("文件上传成功"); bwServer.newLine(); bwServer.flush(); //4、释放资源:void close() bw.close(); ss.close(); } }
3.4.6 练习六:多线程实现文件上传
服务端
package test; import java.io.*; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; public class SeverDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { //创建服务 器端的Socket对象(ServerSocket):ServerSocket(int port) ServerSocket ss = new ServerSocket(1000); while(true) { //监听客户端连接, 返回个Socket对象:Socket accept() Socket s = ss.accept(); //为每一个客户端开启一个线程 new Thread(new ServerThread(s)).start(); } } }
服务端多线程
package test; import java.io.*; import java.net.Socket; public class ServerThread implements Runnable { private Socket s; public ServerThread(Socket s) { this.s = s; } @Override public void run() { try { //接收数据写入文本文件 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream())); // BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("E:\\test\\java.txt")); //解决名称冲突问题,上传到不同文件中 int count = 0; File file = new File("E:\\test\\["+count+"]java.txt"); while(file.exists()) { count++; file = new File("E:\\test\\["+count+"]java.txt"); } BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(file)); String line; while ((line=br.readLine()) != null) { bw.write(line); bw.newLine(); bw.flush(); } //给出反馈 BufferedWriter bwSever =new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream())); bwSever.write("文件上传成功"); bwSever.newLine(); bwSever.flush(); //释放资源 s.close(); }catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }