网络编程、TCP通信文件上传

时间:2021-08-30作者:klpeng分类:Java技术浏览:170评论:0

网络编程入门

软件结构

C/S结构:全称为Client/Server结构,是指客户端和服务端结构。常见的程序有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。常见的有谷歌、火狐等软件。
这两种架构各有优势,但无论哪种架构,都离不开网络的支持。

网络编程:就是在一定的协议下,实现两台计算机的通信的程序。

网络通信协议

udp:面向无连接的协议,通信的双方不用建立连接,可以直接发送数据。
好处:效率高
弊端:不安全,容易丢失数据
tcp:面向连接的协议,客户端和服务器必须经过3次握手才能建立逻辑连接,才能通信。
好处:安全
弊端:效率低

ip地址

IP地址:就相当于计算机的身份证号(唯一)

ip地址的分类
ipv4:ip地址由4个字节组成,一个字节是8(1,0)
	二进制:11001010.11000000.11001000.11111010
	十进制:192.168.31.237
	每个字节的范围:0-255,ip地址第一位是不能为0
	数量:42亿
		2^32=4294967296个
	问题:随着人的增多,计算机的增多(20112月分配完毕),ip地址就会面临枯竭(不够),就出现了ipv6	
ipv6:ipd地址由16个字节组成
	数量:
		2^128=3.4028236692093846346337460743177e+38
		3402000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
	号称可以为地球上每一粒沙子编写一个ip地址	
	十六进制:fe80::a8a6:b83c:8b8b:2685%18
常用的dos命令:dos窗口
	ipconfig:Windows IP 配置
		无线局域网适配器 WLAN:
		连接特定的 DNS 后缀 . . . . . . . :
		本地链接 IPv6 地址. . . . . . . . : fe80::a8a6:b83c:8b8b:2685%18
		IPv4 地址 . . . . . . . . . . . . : 192.168.31.237
		子网掩码  . . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
		默认网关. . . . . . . . . . . . . : 192.168.31.1
	ping ip地址:测试你的电脑和指ip地址的电脑是否可以连通	
		ping 空格 IP地址
		ping 220.181.57.216 ping指定的ip地址
		ping www.baidu.com  ping域名
		ping 本机IP地址:127.0.0.1、localhost

端口号

网络编程、TCP通信文件上传

InetAddress类

/*
    java.net.InetAddress类:描述计算机的ip地址
        此类表示互联网协议 (IP) 地址。
        可以使用InetAddress类中的方法获取计算机的ip地址
    静态方法:
        static InetAddress getLocalHost() 返回本地主机。
        static InetAddress getByName(String host) 在给定主机名的情况下确定主机的 IP 地址。
    非静态方法:
        String getHostName() 获取此 IP 地址的主机名。
        String getHostAddress() 返回 IP 地址字符串(以文本表现形式)。
 */
public class Demo01InetAddress {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
        show02();
    }

    /*
        static InetAddress getByName(String host) 在给定主机名的情况下确定主机的 IP 地址。
        参数:
            String host:可以传递主机名称,还可以传递ip地址,还可以传递域名
     */
    private static void show02() throws UnknownHostException {
        //InetAddress inet = InetAddress.getByName("192.168.31.237");//daofeng/192.168.31.237
        //InetAddress inet = InetAddress.getByName("daofeng");//daofeng/192.168.31.237
        //InetAddress inet = InetAddress.getByName("www.baidu.com");//www.baidu.com/220.181.38.149
        InetAddress inet = InetAddress.getByName("www.aiqiyi.com");//www.aiqiyi.com/219.157.157.104

        System.out.println(inet.getHostName());
        System.out.println(inet.getHostAddress());
        System.out.println(inet);

    }

    /*
        static InetAddress getLocalHost() 返回本地主机(自己的电脑)。
        UnknownHostException:未知主机异常
     */
    private static void show01() throws UnknownHostException {
        InetAddress inet = InetAddress.getLocalHost();
        System.out.println(inet);//daofeng/192.168.31.237

        //切割主机名和ip地址
        String[] arr = inet.toString().split("/");
        String name = arr[0];
        String ip = arr[1];
        System.out.println(name);
        System.out.println(ip);
        System.out.println("--------------------");

        //String getHostName() 获取此 IP 地址的主机名。
        String hostName = inet.getHostName();
        System.out.println(hostName);

        //String getHostAddress() 返回 IP 地址字符串(以文本表现形式)。
        String hostAddress = inet.getHostAddress();
        System.out.println(hostAddress);
    }
}

TCP通信程序

网络编程、TCP通信文件上传

TCP通信客户端(重点)

作用:主动和服务器经过3次握手建立连接,给服务器发送数据,接收服务器回写的数据

/*
    TCP通信的客户端:
        作用:主动和服务器经过3次握手建立连接,给服务器发送数据,接收服务器回写的数据
    表示客户端的类:
        java.net.Socket:此类实现客户端套接字(也可以就叫“套接字”)。
        套接字:封存了ip地址和端口号的网络单位
    构造方法:
        Socket(InetAddress address, int port)创建一个流套接字并将其连接到指定 IP 地址的指定端口号。
        Socket(String host, int port) 创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号。
        参数:
            InetAddress address,String host:服务器的ip地址
            int port:服务器的端口号
     成员方法:
        OutputStream getOutputStream()返回此套接字的输出流。
        InputStream getInputStream() 返回此套接字的输入流。
     注意:
        1.创建客户端对象Socket的时候,客户端就会和服务器经过3次握手建立连接
            服务器已经启动了,地址填写正确:握手成功,创建好Socket对象
            服务器没有启动,地址填写有误:握手失败,会抛出连接异常 ConnectException: Connection refused: connect
        2.客户端和服务器之间进行数据交互,不能使用自己创建的流对象
            必须使用Socket中提供的网络流对象
     ---------------------------------------------------------------
     客户端实现步骤:
        1.创建客户端Socket对象,构造方法绑定服务器的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,读取服务器发送数据
        6.释放资源(Socket)
 */
public class Demo01TCPClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建客户端Socket对象,构造方法绑定服务器的ip地址和端口号
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8888);
        //2.使用Socket对象中的方法getOutputStream,获取网络字节输出流OutputStream对象
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //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
        os.write("你好服务器".getBytes());
        //4.使用Socket对象中的方法getInputStream,获取网络字节输入流InputStream对象
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //5.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取服务器发送数据
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len = is.read(bytes);
        System.out.println(new String(bytes,0,len));
        //6.释放资源(Socket)
        socket.close();
    }
}

TCP通信服务器端(重点)

作用:接收客户端的请求,和客户端经过3次握手建立连接;接收客户端发送的数据,给客户端回写数据

/*
    TCP通信服务器端
    作用:接收客户端的请求,和客户端经过3次握手建立连接;接收客户端发送的数据,给客户端回写数据
    表示服务器的类:
        java.net.ServerSocket:此类实现服务器套接字。
    构造方法:
        ServerSocket(int port) 创建绑定到特定端口的服务器套接字。
    成员方法:
        Socket accept() 侦听并接受到此套接字的连接。
        客户端请求服务器,服务器必须的明确是哪个客户端请求的服务器,就可以使用accpet方法,一直监听客户端的请求
        获取到请求的客户端对象
    服务器的实现步骤:
        1.创建服务器ServerSocket对象,构造方法和系统要指定的端口号
        2.使用ServerSocket对象中的方法accpet,监听并获取到请求的客户端Socket对象
        3.使用Socket对象中的方法getInptuStream,获取网络字节输入流InputStream对象
        4.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OutputStram对象
        6.使用网络字节输出流OutputStram对象中的方法write,给客户端回写数据
        7.释放资源(Socket对象,ServerSocket对象)
    注意:
        BindException: Address already in use: JVM_Bind 抛出此异常说明服务器使用的端口号已经被占用了    
 */
public class Demo02TCPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建服务器ServerSocket对象,构造方法和系统要指定的端口号
        ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
        //2.使用ServerSocket对象中的方法accpet,监听并获取到请求的客户端Socket对象
        Socket socket = server.accept();
        //3.使用Socket对象中的方法getInptuStream,获取网络字节输入流InputStream对象
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //4.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
         byte[] bytes = new byte[1024];
         int len = is.read(bytes);
        System.out.println(new String(bytes,0,len));
        //5.使用Socket对象中的方法getOutputStream,获取网络字节输出流OutputStram对象
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //6.使用网络字节输出流OutputStram对象中的方法write,给客户端回写数据
        os.write("收到,谢谢".getBytes());
        //7.释放资源(Socket对象,ServerSocket对象)
        socket.close();
        server.close();
    }
}

服务器启动之后,服务器的accpet方法一直处于监听状态,等待客户端连接
网络编程、TCP通信文件上传

综合案例

文件上传案例需求

网络编程、TCP通信文件上传

文件上传客户端(重点)

/*
    文件上传的客户端
        读取本地文件,上传到服务器中,读取服务器回写的"上传成功!"
    文件上传就是文件的复制:
        数据源: c:\\1.jpg
        目的地: 服务器
    实现步骤:
        1.创建本地字节输入流FileInputStream对象,构造方法中绑定要读取的数据源
        2.创建客户端Socket对象,构造方法绑定服务器的ip地址和端口号
        3.使用客户端Socket对象中的方法getOutputStream.获取网络字节输出流OutputStream对象
        4.使用本地字节输入流FileInputStream对象中方法read,读取要上传的文件
        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中
        6.使用客户端Socket对象中的方法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,读取服务器回写的上传成功
        8.释放资源(fis,Socket)
 */
public class Demo01TCPClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建本地字节输入流FileInputStream对象,构造方法中绑定要读取的数据源
        FileInputStream fis = new FileInputStream("c:\\1.jpg");
        //2.创建客户端Socket对象,构造方法绑定服务器的ip地址和端口号
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",9999);
        //3.使用客户端Socket对象中的方法getOutputStream.获取网络字节输出流OutputStream对象
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //4.使用本地字节输入流FileInputStream对象中方法read,读取要上传的文件
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len = 0;
        while ((len = fis.read(bytes))!=-1){
            //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中
            os.write(bytes,0,len);
        }
        //6.使用客户端Socket对象中的方法getInputStream.获取网络字节输入流InputStream对象
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //7.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取服务器回写的上传成功
        while ((len = is.read(bytes))!=-1){
            System.out.println(new String(bytes,0,len));
        }
        //8.释放资源(fis,Socket)
        fis.close();
        socket.close();
    }
}

文件上传服务器端(重点)

/*
    文件上传的服务器端:
        读取客户端上传的文件,把文件保存到服务器的硬盘上,给客户端回写"上传成功!"
    文件上传就是文件的复制:
        数据源: 客户端上传的文件
        目的地: 服务器的硬盘  d:\\upload\\1.jpg
    实现步骤:
        1.判断d判断有没有upload文件夹,没有则创建
        2.创建服务器ServerSocket对象,和系统要指定的端口号
        3.使用ServerSocket对象中的方法accept,获取到请求的客户端Socket对象
        4.使用Socket对象中的方法getInputStream,获取网络字节输入流InputStream对象
        5.创建本地字节输出流FileOutputStream对象,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.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中
        8.使用Socket对象中的方法getOutputStream,获取网络字节输出流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(fos,Socket,ServerSocket)
 */
public class Demo02TCPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.判断d判断有没有upload文件夹,没有则创建
        File file = new File("d:\\upload");
        if(!file.exists()){
            file.mkdir();
        }
        //2.创建服务器ServerSocket对象,和系统要指定的端口号
        ServerSocket server = new ServerSocket(9999);
        //3.使用ServerSocket对象中的方法accept,获取到请求的客户端Socket对象
        Socket socket = server.accept();
        //4.使用Socket对象中的方法getInputStream,获取网络字节输入流InputStream对象
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //5.创建本地字节输出流FileOutputStream对象,绑定要输出的目的地
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file+"\\1.jpg");//d:\\upload\\1.jpg
        //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
        byte [] bytes = new byte[1024];
        int len = 0;
        while ((len = is.read(bytes))!=-1){
            //7.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中
            fos.write(bytes,0,len);
        }
        //8.使用Socket对象中的方法getOutputStream,获取网络字节输出流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!"
        socket.getOutputStream().write("上传成功!".getBytes());
        //10.释放资源(fos,Socket,ServerSocket)
        fos.close();
        socket.close();
        server.close();
    }
}

文件上传的阻塞问题(重点)

网络编程、TCP通信文件上传

/*
    解决:上传完图片,给服务器写一个结束标记,告之服务器以上上传完毕,无序等待
    Socket对象中的方法:
        void shutdownOutput() 禁用此套接字的输出流。
    禁用此套接字的输出流。对于 TCP 套接字,任何以前写入的数据都将被发送,并且后跟 TCP 的正常连接终止序列。
 */
socket.shutdownOutput();

文件上传自定义文件名称命名规则

/*
    文件上传的服务器端:
        读取客户端上传的文件,把文件保存到服务器的硬盘上,给客户端回写"上传成功!"
    文件上传就是文件的复制:
        数据源: 客户端上传的文件
        目的地: 服务器的硬盘  d:\\upload\\1.jpg
    实现步骤:
        1.判断d判断有没有upload文件夹,没有则创建
        2.创建服务器ServerSocket对象,和系统要指定的端口号
        3.使用ServerSocket对象中的方法accept,获取到请求的客户端Socket对象
        4.使用Socket对象中的方法getInputStream,获取网络字节输入流InputStream对象
        5.创建本地字节输出流FileOutputStream对象,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.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中
        8.使用Socket对象中的方法getOutputStream,获取网络字节输出流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(fos,Socket,ServerSocket)
 */
public class Demo02TCPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.判断d判断有没有upload文件夹,没有则创建
        File file = new File("d:\\upload");
        if(!file.exists()){
            file.mkdir();
        }
        //2.创建服务器ServerSocket对象,和系统要指定的端口号
        ServerSocket server = new ServerSocket(9999);
        //3.使用ServerSocket对象中的方法accept,获取到请求的客户端Socket对象
        Socket socket = server.accept();
        //4.使用Socket对象中的方法getInputStream,获取网络字节输入流InputStream对象
        InputStream is = socket.getInputStream();

        /*
            自定义一个文件的名称,防止名称重复,覆盖之前的文件
            规则:自定义,不重复
                域名+毫秒值+随机数
         */
        String fileName = "snapictrue"+System.currentTimeMillis()+new Random().nextInt(999999)+".jpg";

        //5.创建本地字节输出流FileOutputStream对象,绑定要输出的目的地
        //FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file+"\\1.jpg");//d:\\upload\\1.jpg
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file+File.separator+fileName);//d:\\upload\\xxxxx.jpg
        //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
        byte [] bytes = new byte[1024];
        int len = 0;
        while ((len = is.read(bytes))!=-1){
            //7.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中
            fos.write(bytes,0,len);
        }
        //8.使用Socket对象中的方法getOutputStream,获取网络字节输出流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!"
        socket.getOutputStream().write("上传成功!".getBytes());
        //10.释放资源(fos,Socket,ServerSocket)
        fos.close();
        socket.close();
        server.close();
    }
}

多线程版本服务器

/*
    让服务器一直启动,一直循环(轮询)监听客户端的请求
    有客户端请求服务器,使用accpet方法,获取到请求的客户端Socket对象
    完成文件上传
 */
public class Demo02TCPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.判断d判断有没有upload文件夹,没有则创建
        File file = new File("d:\\upload");
        if(!file.exists()){
            file.mkdir();
        }
        //2.创建服务器ServerSocket对象,和系统要指定的端口号
        ServerSocket server = new ServerSocket(9999);

        //让服务器一直启动,一直循环(轮询)监听客户端的请求
        while (true){
            Socket socket = server.accept();

            //提高效率:每监听到一个客户端,就开启一个线程,完成文件的上传
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        InputStream is = socket.getInputStream();
                        String fileName = "snapictrue"+System.currentTimeMillis()+new Random().nextInt(999999)+".jpg";
                        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file+File.separator+fileName);//d:\\upload\\xxxxx.jpg
                        byte [] bytes = new byte[1024];
                        int len = 0;
                        while ((len = is.read(bytes))!=-1){
                            fos.write(bytes,0,len);
                        }
                        socket.getOutputStream().write("上传成功!".getBytes());
                        fos.close();
                        socket.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }).start();
        }
    }
}
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