1.什么是TCP/IP协议?
网络编程协议有很多,目前应用最广泛的是TCP/IP协议(Transmission Control Protocal/Internet Protoal 传输控制协议/英特网互联协议)
TCP/IP协议层次结构比较简单,共分为四层,如图所示：
TCP/IP共分为四层:应用层.传输层,网络层,链路层,每层分别负责不同的通信功能。
链路层:链路层是定义物理传输通道,通常是对某些网络连接设备的驱动协议,例如针对光纤,网线提供的驱动。
网络层:网络层是整个TCP/IP协议的核心,它主要是传输数据进行分组,将分组数据发送到目标计算机或者网络。
传输层:主要使网络程序进行通讯,可以采用UDP协议和TCP协议。
应用层:主要负责应用程序的协议,例如HTTP协议和FTP协议。
2.什么是IP和端口号?
IP:要想使网络中计算机之间进行通讯,必须给每台计算机指定一个标识号(IP),通过这个(IP)计算机来指定接收数据的计算机和发送数据的计算机。
网络中一台计算机可以通过IP地址去访问另一台计算机，并通过端口号访问目标计算机中的某个应用程序。
3.InetAddress类,提供一系列IP地址的相关方法。
该类封装了一个IP地址,提供了一系列IP地址相关的方法,InetAddress类的常用方法:
常用方法，如下:
public class Example01 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
InetAddress local = InetAddress.getLocalHost();
InetAddress remote = InetAddress.getByName("www.itcast.cn");
System.out.println("本机的IP地址：" + local.getHostAddress());
System.out.println("itcast的IP地址：" + remote.getHostAddress());
System.out.println("itcast的主机名为：" + remote.getHostName());
}
}
4.UDP与TCP协议
在TCP/IP结构中,传输层有两个重要的高级协议,UDP和TCP。
UDP是:User Datagram Protocol 的简称,称为用户数据协议。
TCP是:Transmission Control Protocol 的简称,称为传输控制的协议。
4.1.UDP协议
它是无线连接通讯协议,发送端和接收端不建立通讯连接。
简单来说:当一台计算机向另一台计算机发送数据,发送端不会确定接收端是否存在,就会发送数据,同样
接收端接收数据后,不会像发送端进行反馈,类似于get和post请求。
UDP协议的优点:
消耗资源小,通讯效率高,
常用于音频,视频和普通数据传输,一般视频会议都用UDP传输。
4.2.TCP协议
TCP协议是面向连接通讯协议,在传输数据前先建立发送端和接收端的连接,TCP中必须确定客户端和服务端,每次创建连接必须经历三次握手
第一次握手,客户端向服务端发送连接请求,等待服务器确认
第二次握手,服务器向客户端回送一个响应,通知客户端接收到连接请求,
第三次握手,客户端向服务器发送确认,确认连接
TCP的优点：
保证传输数据的安全性和完整性,不存在丢包。
一般下载文件都必须使用TCP协议。
5.UDP通信
5.1.DatagramPacket类：
该类的实例对象就相当于一个集装箱，用于封装UDP通信中发送或者接收的数据。
DatagramPacket的构造方法 分别 发送端和接收端：
接收端：
DatagramPacket的构造方法：
接收端：
发送端：
发送端一定要明确指出数据的目的地(ip地址和端口号)，而接收端不需要明确知道数据的来源，只需要接收到数据即可。
5.2.DatagramSocket类
DatagramSocket相当于一个码头,DatagramPacket相当于集装箱,这个类的实例对象就可以发送和接收DatagramPacket数据包。
DatagramSocket类可以分为 发送端和接收端
发送端：
该构造方法用于创建发送端的DatagramSocket对象，在创建DatagramSocket对象时，并没有指定端口号，此时，
系统会分配一个没有被其它网络程序所使用的端口号。
接收端：
该构造方法既可用于创建接收端的DatagramSocket对象，又可以创建发送端的DatagramSocket对象，
在创建接收端的DatagramSocket对象时，必须要指定一个端口号，这样就可以监听指定的端口。
5.3.UDP网络程序
l UDP完成数据的发送
/*
* 发送端
* 1,创建DatagramSocket对象
* 2，创建DatagramPacket对象，并封装数据
* 3，发送数据
* 4，释放流资源
*/
public class UDPSend {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1,创建DatagramSocket对象
DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket();
//2，创建DatagramPacket对象，并封装数据
//public DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
//构造数据报包，用来将长度为 length 的包发送到指定主机上的指定端口号。
byte[] buffer = "hello,UDP".getBytes();
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buffer, buffer.length, InetAddress.getByName("192.168.75.58"), 12306);
//3，发送数据
//public void send(DatagramPacket p) 从此套接字发送数据报包
sendSocket.send(dp);
//4，释放流资源
sendSocket.close();
}
}
l UDP完成数据的接收
/*
* UDP接收端
*
* 1,创建DatagramSocket对象
* 2,创建DatagramPacket对象
* 3,接收数据存储到DatagramPacket对象中
* 4,获取DatagramPacket对象的内容
* 5,释放流资源
*/
public class UDPReceive {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1,创建DatagramSocket对象,并指定端口号
DatagramSocket receiveSocket = new DatagramSocket(12306);
//2,创建DatagramPacket对象, 创建一个空的仓库
byte[] buffer = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buffer, 1024);
//3,接收数据存储到DatagramPacket对象中
receiveSocket.receive(dp);
//4,获取DatagramPacket对象的内容
//谁发来的数据 getAddress()
InetAddress ipAddress = dp.getAddress();
String ip = ipAddress.getHostAddress();//获取到了IP地址
//发来了什么数据 getData()
byte[] data = dp.getData();
//发来了多少数据 getLenth()
int length = dp.getLength();
//显示收到的数据
String dataStr = new String(data,0,length);
System.out.println("IP地址："+ip+ "数据是"+ dataStr);
//5,释放流资源
receiveSocket.close();
}
}
6.TCP通信
TCP和UDP一样,都是为了实现两台计算机的通信,通信两端都需要建立 socket 对象。
区别:
在于UDP只有发送端和接收端,不区分客户端和服务器,计算机之间可以任意发送数据。
而TCP严格区分客户端和服务器,必须先有客户端连接上服务器才可以实现通信。
服务器端不可以主动连接客户端，并且服务器端程序需要事先启动，等待客户端的连接。
通信时，首先创建代表服务器端的ServerSocket对象，该对象相当于开启一个服务，并等待客户端的连接，
然后创建代表客户端的Socket对象向服务器端发出连接请求，服务器端响应请求，两者建立连接开始通信。
使用该构造方法在创建ServerSocket对象时，就可以将其绑定到一个指定的端口号上（参数port就是端口号）。
6.1 TCP网络编程
要实现TCP通信需要创建一个服务器端程序和一个客户端程序，为了保证数据传输的安全性，首先需要实现服务器端程序。
/*
* TCP 服务器端
*
* 1,创建服务器ServerSocket对象（指定服务器端口号）
* 2，开启服务器了，等待客户端的连接，当客户端连接后，可以获取到连接服务器的客户端Socket对象
* 3,给客户端反馈信息
* 4,关闭流资源
*/
public class TCPServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1,创建服务器ServerSocket对象（指定服务器端口号）
ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);
//2，开启服务器了，等待客户端的连接，当客户端连接后，可以获取到连接服务器的客户端Socket对象
Socket s = ss.accept();
//3,给客户端反馈信息
/*
* a,获取客户端的输出流
* b,在服务端端，通过客户端的输出流写数据给客户端
*/
//a,获取客户端的输出流
OutputStream out = s.getOutputStream();
//b,在服务端端，通过客户端的输出流写数据给客户端
out.write("你已经连接上了服务器".getBytes());
//4,关闭流资源
out.close();
s.close();
//ss.close(); 服务器流 通常都是不关闭的
}
}
完成了服务器端程序的编写，接下来编写客户端程序。
/*
* TCP 客户端
*
* 1，创建客户端Socket对象,（指定要连接的服务器地址与端口号）
* 2,获取服务器端的反馈回来的信息
* 3,关闭流资源
*/
public class TCPClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1，创建客户端Socket对象,（指定要连接的服务器地址与端口号）
Socket s = new Socket("192.168.74.58", 8888);
//2,获取服务器端的反馈回来的信息
InputStream in = s.getInputStream();
//获取获取流中的数据
byte[] buffer = new byte[1024];
//把流中的数据存储到数组中，并记录读取字节的个数
int length = in.read(buffer);
//显示数据
System.out.println( new String(buffer, 0 , length) );
//3,关闭流资源
in.close();
s.close();
}
}
6.2.文件上传案例：
服务器都会提供文件上传的功能，由于文件上传需要数据的安全性和完整性，很明显需要使用TCP协议来实现。
首先编写服务器端程序，用来接收图片
/*
* 文件上传 服务器端
*
*/
public class TCPServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1,创建服务器，等待客户端连接
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
Socket clientSocket = serverSocket.accept();
//显示哪个客户端Socket连接上了服务器
InetAddress ipObject = clientSocket.getInetAddress();//得到IP地址对象
String ip = ipObject.getHostAddress(); //得到IP地址字符串
System.out.println("小样，抓到你了，连接我！！" + "IP:" + ip); //7,获取Socket的输入流
InputStream in = clientSocket.getInputStream();
//8,创建目的地的字节输出流 D:\\upload\\192.168.74.58(1).jpg
BufferedOutputStream fileOut = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("D:\\upload\\192.168.74.58(1).jpg"));
//9,把Socket输入流中的数据，写入目的地的字节输出流中
byte[] buffer = new byte[1024];
int len = -1;
while((len = in.read(buffer)) != -1){
//写入目的地的字节输出流中
fileOut.write(buffer, 0, len);
} //-----------------反馈信息---------------------
//10,获取Socket的输出流, 作用：写反馈信息给客户端
OutputStream out = clientSocket.getOutputStream();
//11,写反馈信息给客户端
out.write("图片上传成功".getBytes()); out.close();
fileOut.close();
in.close();
clientSocket.close();
//serverSocket.close();
}
}
l 编写客户端，完成上传图片
/*
* 文件上传 客户端
*
* public void shutdownOutput() 禁用此Socket的输出流,间接的相当于告知了服务器数据写入完毕
*/
public class TCPClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//2,创建客户端Socket，连接服务器
Socket socket = new Socket("192.168.74.58", 8888);
//3,获取Socket流中的输出流，功能：用来把数据写到服务器
OutputStream out = socket.getOutputStream();
//4,创建字节输入流，功能：用来读取数据源(图片)的字节
BufferedInputStream fileIn = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:\\NoDir\\test.jpg"));
//5,把图片数据写到Socket的输出流中(把数据传给服务器)
byte[] buffer = new byte[1024];
int len = -1;
while ((len = fileIn.read(buffer)) != -1){
//把数据写到Socket的输出流中
out.write(buffer, 0, len);
}
//6,客户端发送数据完毕，结束Socket输出流的写入操作，告知服务器端
socket.shutdownOutput(); //-----------------反馈信息---------------------
//12,获取Socket的输入流 作用： 读反馈信息
InputStream in = socket.getInputStream();
//13,读反馈信息
byte[] info = new byte[1024];
//把反馈信息存储到info数组中，并记录字节个数
int length = in.read(info);
//显示反馈结果
System.out.println( new String(info, 0, length) ); //关闭流
in.close();
fileIn.close();
out.close();
socket.close();
}
}
6.3.文件上传多线程版本：
实现服务器端可以同时接收多个客户端上传的文件。
l 我们要修改服务器端代码
/*
* 文件上传多线程版本, 服务器端
*/
public class TCPServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1,创建服务器，等待客户端连接
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666); //实现多个客户端连接服务器的操作
while(true){
final Socket clientSocket = serverSocket.accept();
//启动线程，完成与当前客户端的数据交互过程
new Thread(){
public void run() {
try{
//显示哪个客户端Socket连接上了服务器
InetAddress ipObject = clientSocket.getInetAddress();//得到IP地址对象
String ip = ipObject.getHostAddress(); //得到IP地址字符串
System.out.println("小样，抓到你了，连接我！！" + "IP:" + ip); //7,获取Socket的输入流
InputStream in = clientSocket.getInputStream();
//8,创建目的地的字节输出流 D:\\upload\\192.168.74.58(1).jpg
BufferedOutputStream fileOut = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("D:\\upload\\"+ip+"("+System.currentTimeMillis()+").jpg"));
//9,把Socket输入流中的数据，写入目的地的字节输出流中
byte[] buffer = new byte[1024];
int len = -1;
while((len = in.read(buffer)) != -1){
//写入目的地的字节输出流中
fileOut.write(buffer, 0, len);
} //-----------------反馈信息---------------------
//10,获取Socket的输出流, 作用：写反馈信息给客户端
OutputStream out = clientSocket.getOutputStream();
//11,写反馈信息给客户端
out.write("图片上传成功".getBytes()); out.close();
fileOut.close();
in.close();
clientSocket.close();
} catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
};
}.start();
} //serverSocket.close();
}
}
这样就可以了。