網絡編程相關

網絡編程

1. 網絡編程概述

1.1 C/S和B/S

C/S 
	客戶端 服務器軟件結構
	服務提供商給予用戶服務需要準備的內容
		1. 各大平臺的客戶端
			Android iOS PC Windows Linux macOS
			QQ 微信 淘寶 JD 劍與遠征
		2. 服務器提供服務
	軟件更新:
		LOL服務器版本更新，同時本地軟件也要進行更新操作。這個操作非常耗時。
		熱更新
		
B/S
	瀏覽器 服務器軟件結構
	服務提供商只要提供數據服務就OK，以及前端數據展示方式
		1. 瀏覽器提供商非常非常多
			谷歌，火狐，歐朋，Safari，Edge
		2. 服務器提供服務
	軟件更新:
		服務器更新數據，瀏覽器刷新就ok了

1.2 網絡通信協議

協議：
	protocol協議
	網絡通信協議是要求雙方傳遞數據的計算機必須遵守的，按照對應的網絡傳輸協議，纔可以進入數據的交互和傳遞。

目前網絡段數據傳輸比較常見的協議:
	UDP TCP/IP

1.3 UDP和TCP/IP區別

UDP
	1. 面向無連接，數據傳遞不算特別安全
	2. 因爲面向無連接，傳輸速度快
	3. 因爲面向無連接，數據傳遞存在丟包問題
	4. UDP沒有客戶端和服務器區別，都可以作爲發送端和接收端
	UDP協議使用場景
		直播，網絡遊戲

TCP/IP
	1. 面向連接，數據傳遞較爲安全
	2. 因爲面向連接，所有傳遞速度較慢
	3. 面向連接，數據傳遞有保障
	4. TCP/IP協議是有明確的服務器和客戶端概念
	TCP/IP協議使用場景
		客戶端登陸，數據下載，文件傳輸

1.4 網絡編程的三要素

1. 協議
	兩個在於網絡情況下的計算機數據傳遞，都需要對應的協議來完成。

2. IP地址
	Internet Protocol Address
	當前計算機在網絡中的一個地址編號，類似於手機號號碼
IP地址有IPv4協議和IPv6協議
IPv4是一個32位的二進制數，通常展示效果是a.b.c.d 例如 192.168.1.1
	a.b.c.d 各代表0 ~ 255的數字，目前已經消耗殆盡 42億個
IPv6
	IPv6是能夠保證地球上的每一粒沙子都有一個IP地址。
	128位地址長度，16字節一組
	8組 0x0 ~ 0xFFFF

3. 端口號
	端口號是當前應用程序在計算機中的一個編號。可以讓計算機明確知道，當前的數據是給予那一個程序使用，或者數據從哪一個程序出現的。
	端口號是一個short類型 0 ~ 65535
	0~1024不能用於自定義端口號使用，特定的系統端口號

2. IP類

SUN公司提供給開發使用的IP地址類
	InetAddress
常用方法:
	InetAddress getLocalhost();
		獲取本機IP地址類對象
	InetAddress getByName(String str);
		根據指定的主機名獲取對應的IP地址對象
	InetAddress[] getAllByName(String str);
		獲取指定主機名，或者域名對應的所有IP地址類對象

package com.qfedu.a_ip;

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;

/*
 * IP類演示
 */
public class Demo1 {
	public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
		InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
		System.out.println(localHost);
		
		InetAddress byName = InetAddress.getByName("DESKTOP-M89SDP7");
		System.out.println(byName);
		
		InetAddress byName2 = InetAddress.getByName("www.4399.com");
		System.out.println(byName2);
		
		System.out.println("----------------------------------");
		
		InetAddress[] allByName = InetAddress.getAllByName("www.baidu.com");
		for (InetAddress inetAddress : allByName) {
			System.out.println(inetAddress);
		}
		
		System.out.println("----------------------------------");
		InetAddress[] allByName1 = InetAddress.getAllByName("www.taobao.com");
		for (InetAddress inetAddress : allByName1) {
			System.out.println(inetAddress);
		}
		
		System.out.println("----------------------------------");
		InetAddress[] allByName2 = InetAddress.getAllByName("www.jd.com");
		for (InetAddress inetAddress : allByName2) {
			System.out.println(inetAddress);
		}
		
	}
}

3. UDP協議數據傳輸

3.1 UDP數據傳輸方式

User Datagram Protocol 
	數據傳遞採用數據包方式傳遞，所有的數據要進行打包操作，並且沒有對應的客戶端服務器概念，有且只有發送段和接收端
	
Socket 套接字
	數據需要進行傳遞操作，在數據傳遞的兩臺計算機當中必須有對應的Socket。這裏採用UDP協議，那麼必須有一個UDP協議的Socket
	DatagramSocket();
		創建一個發送端UDP協議Socket對象
	DatagramSocket(int port);
		創建一個接收端UDP協議的Socket對象，這裏需要【監聽】指定端口
		
發送端數據包的打包方法：
	DatagramPacket DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port);
	buf: 需要傳遞數據的字節數組
	length：是當前字節數組中數據容量字節數
	address：接收端IP地址對象
	port: 接收端對應的端口號

接收端數據包接收方式
	這裏需要準備一個空的數據包
	DatagramPacket DatagramPacket(byte[] buf, int length);
	buf: 字節緩衝數組，通常是1024整數倍
	length: 當前字節緩衝數組的容量

3.2 發送端

流程:
	1. 創建UDP服務器對應的發送端Socket
	2. 準備對應數據包，需要帶有指定數據
	3. 發送數據 send
	4. 關閉UDP發送端

package com.qfedu.b_udp;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

/*
流程:
	1. 創建UDP服務器對應的發送端Socket
	2. 準備對應數據包，需要帶有指定數據
	3. 發送數據 send
	4. 關閉UDP發送端
 */
public class SenderDemo1 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		System.out.println("發送端啓動");
		// 創建對應的Socket
		DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
		
		// 準備數據包
		byte[] bytes = "今天中午吃蒸羊羔...".getBytes();
		DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes,  // 字節數組數據
				bytes.length,  // 字節數組數據長度
				InetAddress.getLocalHost(),  // 指定接收端IP地址
				8848); // 8848對應端口號
		
		// 發送數據包
		socket.send(packet);
		
		// 關閉UDP發送端
		socket.close();
	}
}

3.3 接收端

流程：
	1. 打開UDP服務，並且監聽指定端口
	2. 創建新的空數據包
	3. 通過Socket接收數據 
	4. 關閉UDP服務接收端

package com.qfedu.b_udp;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

/*
流程：
	1. 打開UDP服務，並且監聽指定端口
	2. 創建新的空數據包
	3. 通過Socket接收數據 receive
	4. 關閉UDP服務接收端
 */
public class ReceiveDemo1 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		// 創建Socket監聽端口
		DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8848);
		
		// 準備空數據包
		byte[] buf = new byte[1024];
		DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buf, buf.length);
		
		// 接收數據
		socket.receive(packet);
		
		// 確定接收到的字節長度
		int length = packet.getLength();
		
		System.out.println(new String(buf, 0, length));
		
		// 關閉socket
		socket.close();
		
	}
}

3.4 UDP數據傳遞丟失問題

1. 網絡不夠好，穩定性不行，帶寬不夠
2. 電腦性能不好

3.5 FeiQ

網絡傳輸都有自己的傳輸規格，如果軟件接受到的數據是自己的規格，那麼可以讀取數據
如果不是，丟棄！！！
FeiQ
    version:time:sender:ip:flag:content
    版本:時間:發送者名字:發送人IP:標記:內容
    數據是一個String類型

    而且使用的協議是UDP協議

package com.qfedu.b_udp;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

public class FeiQ {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
		
		String data = getData("Welcome to Java World!!!");
		DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(data.getBytes(), data.getBytes().length
				, InetAddress.getByName("192.168.31.255"), 2425);
		
		socket.send(datagramPacket);
		
		socket.close();
		
	}
	
	/**
	 * 傳入數據，轉換成FeiQ可以識別的數據
	 * version:time:sender:ip:flag:content
	 * 
	 * @param message 字符串類型內容
	 * @return 符合FeiQ格式要求的字符串
	 */
	public static String getData(String message) {
		StringBuilder stb = new StringBuilder();
		
		stb.append("1.0:");
		stb.append(System.currentTimeMillis() + ":");
		stb.append("Anonymous:");
		stb.append("10.1.1.1:");
		stb.append("32:");
		stb.append(message);
		
		return stb.toString();
	} 
}

4. TCP

4.1 TCP概述

	TCP相對於UDP比較穩定的傳輸協議，這裏存在三次握手，保證連接狀態，同時有明確的客戶端和服務端之分
	TCP服務中需要服務器端先啓動，需要監聽指定端口，等待客戶端連接。
	客戶端主動連接服務器，和服務器連接之後，纔可以進行數據交互，服務器不能主動連接客戶端的。

TCP操作而言，Java中提供了兩個Socket
	1. 服務端Socket 
		java.net.ServerSocket;
		創建對應的ServerScoket開啓服務器，等待客戶端連接
	2. 客戶端Socket
		java.net.Socket
		創建客戶端Scoket，並且連接服務器，同時將Socket發送給服務器綁定註冊。

4.2 Socket 客戶端Socket

給客戶端提供數據傳輸的符合TCP/IP要求的Socket對象

構造方法 Constructor
	Socket(String host, int port);
		host是服務器IP地址，port對應服務器程序的端口號
		通過指定的服務器IP地址和端口號，獲取TCP連接對象

成員方法 Method	
	InputStream getInputStream();
		獲取Socket對象輸入字節流，可以從服務器獲取對應的數據
		InputStream是一個資源，需要在程序退出是關閉
		Read
	
	OutputStream getOutputStream();
		獲取Sokcet對象輸出字節流，可以發送數據到服務器
		OutputStream是一個資源，需要在程序退出是關閉
		Write
	
	void close();
		關閉客戶端Socket
	
	void shutdownOutput();
		禁止當前Socket發送數據

TCP/IP協議對應的Socket是給予IO流實現的。

4.3 ServerSocket服務端Socket

在服務端開啓Socket服務器
構造方法 Constructor：
	ServerSocket(int port);
		開啓ServerSocket服務器，並且明確當前服務端口是誰

成員方法 Method：
	Socket accept();
		監聽並且連接，得到一個Socket對象，同時該方法是一個阻塞方法，會處於一個始終
		的監聽狀態
		返回的是Socket，也就是客戶端Socket對象，獲取到當前Socket對象，相對於獲取到
		客戶端連接，同時使用的Socket和客戶端一致。

4.6 TCP協議代碼演示

4.6.1 服務器代碼

流程：
	1. 創建ServerSocket服務器，同時監聽指定端口
	2. 通過accept方法獲取Socket連接，得到客戶端Socket對象
	3. 通過Socket對象，獲取InputStream，讀取客戶端發送數據
	4. 通過Socket對象，獲取OutputStream，發送數據給客戶端
	5. 關閉服務

package com.qfedu.c_tcp;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/*
流程：
	1. 創建ServerSocket服務器，同時監聽指定端口
	2. 通過accept方法獲取Socket連接，得到客戶端Socket對象
	3. 通過Socket對象，獲取InputStream，讀取客戶端發送數據
	4. 通過Socket對象，獲取OutputStream，發送數據給客戶端
	5. 關閉服務 
 */
public class TcpServer1 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		System.out.println("服務器啓動");
		System.out.println("-----------------------");
		// 1. 創建ServerSocket服務器，同時監聽指定端口
		ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8848);
	
		// 2. 通過accept方法獲取Socket連接，得到客戶端Socket對象
		Socket socket = serverSocket.accept();
		
		// 3. 通過Socket對象，獲取InputStream，讀取客戶端發送數據
		InputStream inputStream = socket.getInputStream();
		
		// IO流操作
		byte[] buf = new byte[1024];
		int length = inputStream.read(buf);
		System.out.println(new String(buf, 0, length));
        
		// 4. 通過Socket對象，獲取OutputStream，發送數據給客戶端
		OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
		String str = "歡迎來到德萊聯盟";
		
		outputStream.write(str.getBytes());
		
		// 5. 關閉Socket服務 同時關閉當前Socket使用的輸入字節流和輸出字節流	
		// Closing this socket will also close the socket's InputStream and OutputStream. 
		socket.close();	
	}
}

4.6.2 客戶端代碼

流程:
	1. 創建Socket服務，同時明確連接服務器的IP地址和對應端口號
	2. 通過Socket對象，獲取對應的OutputStream對象，發送數據給服務器
	3. 通過Socket對象，獲取對應的InputStream對象，接收服務器發送數據
	4. 關閉服務

package com.qfedu.c_tcp;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

/*
流程:
	1. 創建Socket服務，同時明確連接服務器的IP地址和對應端口號
	2. 通過Socket對象，獲取對應的OutputStream對象，發送數據給服務器
	3. 通過Socket對象，獲取對應的InputStream對象，接收服務器發送數據
	4. 關閉服務
 */
public class TcpClient1 {
	public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
		System.out.println("客戶端啓動");
		System.out.println("------------------------");
		// 1. 創建Socket服務，同時明確連接服務器的IP地址和對應端口號
		Socket socket = new Socket("192.168.31.154", 8848);
		
		// 2. 通過Socket對象，獲取對應的OutputStream對象，發送數據給服務器
		OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
		
		outputStream.write("你好服務器!!!".getBytes());
		
		// 3. 通過Socket對象，獲取對應的InputStream對象，接收服務器發送數據
		InputStream inputStream = socket.getInputStream();
		
		byte[] buf = new byte[1024];
		int length = inputStream.read(buf);
		System.out.println(new String(buf, 0, length));
		
		// 4. 關閉服務
		socket.close();
	}
}

4.7 文件上傳操作

4.7.1 分析過程

4.7.2 客戶端程序

流程：
	1. 創建對應文件的輸入字節流操作，這裏可以使用緩衝
	2. 啓動Socket，
	3. 獲取Socket輸出OutputStream對象，發送數據給服務器
	4. 邊讀邊發
	5. 當文件讀取結束，發送完畢，關閉客戶端

package com.qfedu.d_fileupload;

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;

/*
流程：
	1. 創建對應文件的輸入字節流操作，這裏可以使用緩衝
	2. 啓動Socket，
	3. 獲取Socket輸出OutputStream對象，發送數據給服務器
	4. 邊讀邊發
	5. 當文件讀取結束，發送完畢，關閉客戶端
 */
public class TcpClient {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		// 1. 創建對應文件的輸入字節流操作，這裏可以使用緩衝
		BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(
				new FileInputStream(new File("D:/aaa/1.mp4")));
		
		// 2. 啓動Socket
		Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost().getHostAddress(), 8848);
		
		// 3. 獲取Socket輸出OutputStream對象，發送數據給服務器
		OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
		
		int length = -1;
		byte[] buf = new byte[1024 * 8];
		
		
		// 4. 讀取數據，發送數據
		while ((length = bis.read(buf)) != -1) {
			outputStream.write(buf, 0, length);
		}
		
		// 5. 關閉資源
		socket.close();
		bis.close();
	}
}

4.7.3 服務端程序

流程：
	1. 開啓服務端服務，創建ServerSocket對象
	2. 明確保存文件的位置，創建對應文件夾的輸出緩衝字節流
	3. 讀取數據，寫入文件
	4. 關閉服務器

package com.qfedu.d_fileupload;

import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/*
流程：
	1. 開啓服務端服務，創建ServerSocket對象
	2. 明確保存文件的位置，創建對應文件夾的輸出緩衝字節流
	3. 讀取數據，寫入文件
	4. 關閉服務器
 */
public class TcpServer {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		// 1. 開啓服務端服務，創建ServerSocket對象
		ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8848);
		
		Socket socket = serverSocket.accept();
		
		// 2. 明確保存文件的位置，創建對應文件夾的輸出緩衝字節流
		BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(
				new FileOutputStream(
						new File("D:/aaa/temp.mp4")));
		
		// 3. 獲取Socket對應的輸入流
		InputStream inputStream = socket.getInputStream();
		
		// 4. 邊讀邊寫
		int length = -1;
		byte[] buf = new byte[1024 * 8];
		
		while ((length = inputStream.read(buf)) != -1) {
			bos.write(buf, 0, length);
		}
		
		// 5. 關閉資源
		bos.close();
		socket.close();
	}
}

4.7.4 目前服務端代碼問題

1. 保存的文件名都是一致的，無法保存多個文件。
	這裏可以考慮使用UUID作爲文件名
2. 服務端代碼肯定不能執行完一個上傳功能就結束

3. 服務端代碼不可能只有一個上傳文件功能
	多線程

網絡編程相關

網絡編程

1. 網絡編程概述

1.1 C/S和B/S

1.2 網絡通信協議

1.3 UDP和TCP/IP區別

1.4 網絡編程的三要素

2. IP類

3. UDP協議數據傳輸

3.1 UDP數據傳輸方式

3.2 發送端

3.3 接收端

3.4 UDP數據傳遞丟失問題

3.5 FeiQ

4. TCP

4.1 TCP概述

4.2 Socket 客戶端Socket

4.3 ServerSocket服務端Socket

4.6 TCP協議代碼演示

4.6.1 服務器代碼

4.6.2 客戶端代碼

4.7 文件上傳操作

4.7.1 分析過程

4.7.2 客戶端程序

4.7.3 服務端程序

4.7.4 目前服務端代碼問題

根據其他線程返回值繼續執行當前線程

反射初識

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