网络编程+文件上传操作的理解

前言：

        概述:在网络通信协议下,不同计算机上运行的程序,进行数据传输
        比如:通信,视频通话,网游,邮件等
        只要是计算机之间通过网络进行数据传输,就有网络编程的存在

（下面单纯是在Java基础中了解了一下网络编程，感觉理解比较浅显，深入的知识可能得学Netty）

软件结构：

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、红蜘蛛、飞秋等软件。

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。

简单了解一下即可，知道在Java开发中大多情况都是B/S结构

通信三要素

第一个要素：[IP地址]:计算机的唯一标识,用于两台计算机之间的连接

互联网协议地址（Internet Protocol Address），俗称IP
计算机的唯一标识

这个ip地址其实是会动态变化得，当你在一个局域网中连上网得时候，自动会被分配一个ip地址

特殊的网址：代表的是本机地址,到了哪里都不会变,代表自己

127.0.0.1 -> 固定不变
localhost

注意这两个ip地址都是指向自己的主机的，不过这两个还是不同的原，如果处理不好可能也会发送跨域问题。

第二个要素：[协议]

TCP:面向连接协议
需要先确认连接,才能进行数据交互
三次握手:
- 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。

好处:数据安全,能给数据的传输提供一个安全的传输环境
坏处:效率低

UDP:面向无连接协议
好处:效率高
坏处:传输的数据不安全,容易丢失数据包

第三个要素： [端口号]

每一个应用程序的唯一标识

举个例子来理解这句话，比如我们电脑开了两个应用程序，qq，微信，

这两个应用程序会各自占用一个端口号，别的主机也开了这两个程序，别的主机想和我们发消息的话，微信发的信息，就会通过我们电脑微信占用的端口号传给上层应用

用两个字节表示的整数，它的取值范围是0~65535。其中，0~1023之间的端口号用于一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。

TCP协议中的三次握手和四次挥手：

三次握手:

- 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。

经过三次握手，客户端就可以和服务端建立连接

为什么要三次握手?不是两次？

防止已失效的连接请求导致资源浪费和网络拥堵 GPT是这么说的，感觉讲的不是很明白

我来举一个例子

假设现在只有两次握手

客户端发送了一个连接请求给服务端，这个请求报文并没有丢失，只是因为网络延迟在某个网络结点滞留了很久，导致过了连接释放以后的时间，然后这个时候服务端才收到请求，服务端以为这是一个新的请求，就开始等待客户端的数据并且给客户端发送了一个确认报文，可是在客户端这边连接释放的时间已经过了，自然不会理会服务端发生的确认报文，这个时候，服务端就会等待，导致浪费资源。

采用“三次握手”的办法可以防止上述现象发生。例如刚才那种情况，client不会向server的确认发出确认。server由于收不到确认，就知道client并没有要求建立连接。"

这就很明白了，防止了服务器端的一直等待而浪费资源。

四次挥手：

- 第一次挥手：客户端向服务器端提出结束连接，让服务器做最后的准备工作。此时，客户端处于半关闭状态，即表示不再向服务器发送数据了，但是还可以接受数据。

- 第二次挥手：服务器接收到客户端释放连接的请求后，会将最后的数据发给客户端。并告知上层的应用进程不再接收数据。

- 第三次挥手：服务器发送完数据后，会给客户端发送一个释放连接的报文。那么客户端接收后就知道可以正式释放连接了。

- 第四次挥手：客户端接收到服务器最后的释放连接报文后，要回复一个彻底断开的报文。这样服务器收到后才会彻底释放连接。这里客户端，发送完最后的报文后，会等待2MSL，因为有可能服务器没有收到最后的报文，那么服务器迟迟没收到，就会再次给客户端发送释放连接的报文，此时客户端在等待时间范围内接收到，会重新发送最后的报文，并重新计时。如果等待2MSL后，没有收到，那么彻底断开。

TCP协议编程：

在了解TCP协议编程的之前，需要先了解两个对象：Socket和ServerSocket对象

秉承着在Java中万物皆是对象的理解方式：

Socket：在TCP协议编程中，Socket类代表客户端的套接字。通过Socket对象，客户端可以与服务器建立连接，发送和接收数据。客户端通过Socket与服务器进行通信，发送请求并接收响应。Socket类提供了许多方法来管理连接、发送和接收数据等操作。
ServerSocket：ServerSocket类代表服务器端的套接字。服务器端通过ServerSocket对象监听客户端的连接请求，一旦有客户端连接，ServerSocket会创建一个新的Socket对象来处理和该客户端的通信。通过ServerSocket，服务器端可以接受客户端的连接，并处理客户端发送的请求。

模拟客户端和服务端的交互：

编写客户端：

步骤：

1：创建Socket对象

2：调用Socket对象的getOutputStream想服务端发请求

3：调用socket中的getInputStream来读取服务端返回的数据

4：关流

public class Send {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.创建Socket对象,指明服务端的ip以及端口号
        InetAddress ip = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        int port = 6666;
        Socket socket = new Socket(ip,port);
        //2.调用socket中的getOutputStream,往服务端发送请求
        byte[] bytes = "我需要资源".getBytes();
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        outputStream.write(bytes);
        //3.调用socket中的getInputStream,读取服务端响应回来的数据
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        byte[] bytes1 = new byte[1024];
        int len = inputStream.read(bytes1);
        System.out.println(new String(bytes1,0,len));
        //4.关流
        socket.close();
        outputStream.close();
        inputStream.close();
    }
}

编写服务端：

步骤：

1：创建ServerSocket对象，设置端口号

2：调用ServerSocket中的accept方法创建Socket对象，用于接收客户端发送的数据

3：调用Socket对象的getOutputStream想服务端发请求

4：调用socket中的getInputStream来读取服务端返回的数据

5：关流

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //1：创建ServerSocket对象
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
        //2：等待客户端的连接
        Socket socket = serverSocket.accept();
        //3： 获取客户端发过来的图片
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        //4： UUID
        String s = UUID.randomUUID().toString();
        //5：将客户端发过来的图片读到磁盘中
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("E:\\java基础\\imgResult\\"+s+".jpg");
        //6：边读边写
        int len;
        byte[] bytes = new byte[1024];
        while((len = inputStream.read(bytes))!=-1){
            fileOutputStream.write(bytes,0,len);
        }
        System.out.println("======以下代码是给客户端的响应结果======");
        //7：接收客户端的响应结果
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        outputStream.write("上传成功".getBytes());
        //8：关流
        serverSocket.close();
        socket.close();
        inputStream.close();
        fileOutputStream.close();
        outputStream.close();
    }
}

文件上传操作：

这一个部分主要有两块内容

第一个主要通过模拟客户端发送文件给服务端，服务端接收文件写入磁盘加深对TCP协议编程的理解

第二个理解阿里云文件上传中upload方法

第一个部分：

首先要完成上面那个功能，也是需要去写客户端和服务端的代码的。

客户端代码：

步骤：

创建Socket对象
创建文件对象，读取文件
调用Socket对象的getOutputStream想服务端发请求
边读文件边写文件
调用socket中的getInputStream来读取服务端返回的数据
关流

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //1：创建Socket对象,指明服务端的ip以及端口号
        InetAddress ip = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        int port = 6666;
        Socket socket = new Socket(ip,port);
        //2：从磁盘文件中读取图片资源
        FileInputStream file = new FileInputStream("E:\\java基础\\img\\1.jpg");
        //3: 调用socket中的getOutputStream,往服务端发送请求
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        //4: 边读边写
        int len;
        byte[] bytes = new byte[1024];
        while((len = file.read(bytes))!=-1){
            outputStream.write(bytes,0,len);
        }
        socket.shutdownOutput();
        System.out.println("======以下代码是读取响应的结果======");
        //5：调用socket中的getInputStream,读取服务端响应回来的数据
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        byte[] bytes1 = new byte[1024];
        int len1 = inputStream.read(bytes1);
        System.out.println(new String(bytes1,0,len1));
        //6:关流
        socket.close();
        outputStream.close();
        inputStream.close();
        file.close();
    }
}

这里可以稍微说一下：socket.shutdownOutput();

用于关闭客户端并释放资源，如果你不主动关闭的话，服务端不知道你的文件已经传输完了，会一直等待。

服务端代码：

步骤：

创建ServerSocket对象，设置端口号
调用ServerSocket中的accept方法创建Socket对象，用于接收客户端发送的数据
UUID
创建文件对象，将图片读到磁盘里
调用Socket对象的getOutputStream想服务端发请求
调用socket中的getInputStream来读取服务端返回的数据
关流

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //1：创建ServerSocket对象
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
        //2：等待客户端的连接
        Socket socket = serverSocket.accept();
        //3： 获取客户端发过来的图片
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        //4： UUID
        String s = UUID.randomUUID().toString();
        //5：将客户端发过来的图片读到磁盘中
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("E:\\java基础\\imgResult\\"+s+".jpg");
        //6：边读边写
        int len;
        byte[] bytes = new byte[1024];
        while((len = inputStream.read(bytes))!=-1){
            fileOutputStream.write(bytes,0,len);
        }
        System.out.println("======以下代码是给客户端的响应结果======");
        //7：接收客户端的响应结果
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        outputStream.write("上传成功".getBytes());
        //8：关流
        serverSocket.close();
        socket.close();
        inputStream.close();
        fileOutputStream.close();
        outputStream.close();
    }
}

第二个部分：

下面是阿里云OSS的客户端上传文件的代码（我第一次接触的时候看不懂，只会用）

@Component
public class AliOSSUtils {
    @Autowired
    private AliOSSproperties aliOSSproperties;

    /**
     * 实现上传图片到OSS
     */
    public String upload(MultipartFile file) throws IOException {
        String endpoint = aliOSSproperties.getEndpoint();
        String accessKeyId = aliOSSproperties.getAccessKeyId();
        String accessKeySecret = aliOSSproperties.getAccessKeySecret();
        String bucketName = aliOSSproperties.getBucketName();
        // 获取上传的文件的输入流
        InputStream inputStream = file.getInputStream();

        // 避免文件覆盖
        String originalFilename = file.getOriginalFilename();
        String fileName = UUID.randomUUID().toString() + originalFilename.substring(originalFilename.lastIndexOf("."));

        //上传文件到 OSS
        OSS ossClient = new OSSClientBuilder().build(endpoint, accessKeyId, accessKeySecret);
        ossClient.putObject(bucketName, fileName, inputStream);

        //文件访问路径
        String url = endpoint.split("//")[0] + "//" + bucketName + "." + endpoint.split("//")[1] + "/" + fileName;
        // 关闭ossClient
        ossClient.shutdown();
        return url;// 把上传到oss的路径返回
    }

}

虽然这上面步骤和第一部分的客户端代码有点不同

不过本质差不多

第一步：也是获取OSS客户端对象（前面需要一点配置信息）：

String endpoint = aliOSSproperties.getEndpoint();
String accessKeyId = aliOSSproperties.getAccessKeyId();
String accessKeySecret = aliOSSproperties.getAccessKeySecret();
String bucketName = aliOSSproperties.getBucketName();
OSS ossClient = new OSSClientBuilder().build(endpoint, accessKeyId, accessKeySecret);

第二步：获取文件对象：

// 获取上传的文件的输入流
InputStream inputStream = file.getInputStream();

第三步：UUID防止文件被覆盖：

// 避免文件覆盖
        String originalFilename = file.getOriginalFilename();
        String fileName = UUID.randomUUID().toString() + originalFilename.substring(originalFilename.lastIndexOf("."));

首先说一下，我刚刚也尝试在第一部分的客户端代码中进行UUID的处理，发现不行，仔细看了一下，阿里云的文件对象是MultipartFile

MultipartFile是Spring框架中的一个接口，主要用于接收上传的文件数据，并提供了一些方法用于操作上传的文件。

这个文件提供了一些api，所以能在客户端就UUID

第四步：上传文件：

//上传文件到 OSS
        OSS ossClient = new OSSClientBuilder().build(endpoint, accessKeyId, accessKeySecret);
        ossClient.putObject(bucketName, fileName, inputStream);