网络编程系列教材（一）- IP地址与端口概念

工具版本兼容问题

IP地址与端口概念

纠

本视频是解读性视频，所以希望您已经看过了本知识点的内容，并且编写了相应的代码之后，带着疑问来观看，这样收获才多。不建议一开始就观看视频

7分9秒
本视频采用html5方式播放，如无法正常播放，请将浏览器升级至最新版本，推荐火狐，chrome，360浏览器。如果装有迅雷，播放视频呈现直接下载状态，请调整迅雷系统设置-基本设置-启动-监视全部浏览器 (去掉这个选项)。 chrome 的视频下载插件会影响播放，如 IDM 等，请关闭或者切换其他浏览器

1.0 原速 1.25 倍速 1.5 倍速 1.75 倍速

步骤 1 : IP地址
步骤 2 : 端口
步骤 3 : 获取本机IP地址
步骤 4 : ping命令
步骤 5 : 使用java 执行ping命令
步骤 6 : 练习-判断本网段有多少可用的ip地址
步骤 7 : 答案-判断本网段有多少可用的ip地址

步骤 1 :

IP地址

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纠问

在网络中每台计算机都必须有一个的IP地址；
32位，4个字节，常用点分十进制的格式表示，例如：192.168.1.100
127.0.0.1 是固定ip地址，代表当前计算机，相当于面向对象里的 "this"

步骤 2 :

端口

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纠问

两台计算机进行连接，总有一台服务器，一台客户端。
服务器和客户端之间的通信通过端口进行。如图：

ip地址是 192.168.1.100的服务器通过端口 8080
与ip地址是192.168.1.189的客户端的1087端口通信

步骤 3 :

获取本机IP地址

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纠问

package socket;
 
import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
 
public class TestSocket {
 
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
        InetAddress host = InetAddress.getLocalHost();
        String ip =host.getHostAddress();
        System.out.println("本机ip地址：" + ip);
    }
}

步骤 4 :

ping命令

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纠问

使用ping判断一个地址是否能够到达
ping不是java的api，是windows中的一个小工具，用于判断一个地址的响应时间

如图
ping 192.168.2.106 可以返回这个地址的响应时间 time<1ms表示很快，局域网一般就是这个响应时间

ping 192.168.2.206 返回Request timed out表示时间较久都没有响应返回，基本判断这个地址不可用

步骤 5 :

使用java 执行ping命令

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纠问

借助 Runtime.getRuntime().exec() 可以运行一个windows的exe程序
如图，使用java运行 ping 192.168.2.106，返回这样的字符串

代码行数较多，请点击查看

步骤 6 :

练习-判断本网段有多少可用的ip地址

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纠问

姿势不对,事倍功半! 点击查看做练习的正确姿势

首先获取获取本机IP地址，比如说是192.168.2.100。那么本网段的ip地址就是从 192.168.2.1 到 192.168.2.255
再通过使用java 执行ping命令判断这些ip地址能否使用，把能够使用的ip打印出来

步骤 7 :

答案-判断本网段有多少可用的ip地址

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纠问

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1.0 原速 1.25 倍速 1.5 倍速 1.75 倍速

为了提高效率，使用多线程方式同时ping。但是如果开启255个线程，又会因为网络端口太拥挤，会被判定为无法ping通。
所以本例使用java自带线程池，线程池的连接数还不能太大，启动了15个线程。

等待所有的线程结束后打印出ping通了的ip地址。

package socket; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.net.InetAddress; import java.util.ArrayList; import java.util.Collections; import java.util.List; import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue; import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; public class TestSocket { public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException { InetAddress host = InetAddress.getLocalHost(); String ip = host.getHostAddress(); String ipRange = ip.substring(0, ip.lastIndexOf('.')); System.out.println("本机ip地址：" + ip); System.out.println("网段是: " + ipRange); List<String> ips = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()); ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(10, 15, 60, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>()); AtomicInteger number = new AtomicInteger(); for (int i = 0; i < 255; i++) { String testIP = ipRange + "." + (i + 1); threadPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { boolean reachable = isReachable(testIP); if (reachable) // System.out.println("找到可连接的ip地址：" + testIP); ips.add(testIP); synchronized (number) { System.out.println("已经完成:" + number.incrementAndGet() + " 个 ip 测试"); } } }); } // 等待所有线程结束的时候，就关闭线程池 threadPool.shutdown(); //等待线程池关闭，但是最多等待1个小时 if (threadPool.awaitTermination(1, TimeUnit.HOURS)) { System.out.println("如下ip地址可以连接"); for (String theip : ips) { System.out.println(theip); } System.out.println("总共有:" + ips.size() + " 个地址"); } } private static boolean isReachable(String ip) { try { boolean reachable = false; Process p = Runtime.getRuntime().exec("ping -n 1 " + ip); BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(p.getInputStream())); String line = null; StringBuilder sb = new StringBuilder(); while ((line = br.readLine()) != null) { if (line.length() != 0) sb.append(line + "\r\n"); } //当有TTL出现的时候，就表示连通了 reachable = sb.toString().contains("TTL"); br.close(); return reachable; } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); return false; } } }

代码行数较多，请点击查看

package socket;
    
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.InetAddress;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
    
public class TestSocket {
    
    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        InetAddress host = InetAddress.getLocalHost();
        String ip = host.getHostAddress();
        String ipRange = ip.substring(0, ip.lastIndexOf('.'));
        System.out.println("本机ip地址：" + ip);
        System.out.println("网段是: " + ipRange);
    
        List<String> ips = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
        ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(10, 15, 60, TimeUnit.SECONDS,
                new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
        AtomicInteger number = new AtomicInteger();
        for (int i = 0; i < 255; i++) {
            String testIP = ipRange + "." + (i + 1);
            threadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    boolean reachable = isReachable(testIP);
                    if (reachable)
                        // System.out.println("找到可连接的ip地址：" + testIP);
                        ips.add(testIP);
    
                    synchronized (number) {
                        System.out.println("已经完成:" + number.incrementAndGet() + " 个 ip 测试");
                    }
                }
    
            });
    
        }
    
        // 等待所有线程结束的时候，就关闭线程池
        threadPool.shutdown();
        //等待线程池关闭，但是最多等待1个小时
        if (threadPool.awaitTermination(1, TimeUnit.HOURS)) {
            System.out.println("如下ip地址可以连接");
            for (String theip : ips) {
                System.out.println(theip);
            }
            System.out.println("总共有:" + ips.size() + " 个地址");
    
        }
    }
    
    private static boolean isReachable(String ip) {
        try {
            boolean reachable = false;
    
            Process p = Runtime.getRuntime().exec("ping -n 1 " + ip);
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(p.getInputStream()));
            String line = null;
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                if (line.length() != 0)
                    sb.append(line + "\r\n");
            }
    
            //当有TTL出现的时候，就表示连通了
            reachable = sb.toString().contains("TTL");
            br.close();
            return reachable;
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
    }
    
}

网络编程系列教材（二）- Java Socket 收发消息入门例子

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问答区域

2023-09-02 练习-判断本网段有多少可用的ip地址

旧时亭台阁

关于 JAVA 中级-网络编程-IP地址端口的提问

JAVA 不支持无符号字节。byte 类型的变量，取值是 [-127, 128]。而 ipv4 中，每个字节的取值，是 [0, 255]。通过 inetAddress.getAddress() 方法获取到的 byte[4] 数组，使用要做一个转换。

public static void main(String[] args) throws Exception {
 
    InetAddress inetAddress = InetAddress.getLocalHost();
    String localIp = inetAddress.getHostAddress();
    System.out.println("本机 ip 地址：" + localIp);
 
    byte[] ipv4 = inetAddress.getAddress();
    List<String> accessIpList = new ArrayList<>();
    for (int i = 1; i <= 255; i++) {
        String testIp = String.format(
                "%d.%d.%d.%d",
                unsignedByte(ipv4[0]),
                unsignedByte(ipv4[1]),
                unsignedByte(ipv4[2]),
                i
        );
        if (ping(testIp)) {
            accessIpList.add(testIp);
        }
    }
 
    System.out.println("如下 ip 地址可以连接：");
    for (String ip : accessIpList) {
        System.out.println(ip);
    }
    System.out.println("总共有：" + accessIpList.size() + " 个地址");
}
 
public static int unsignedByte(byte b) {
    return 0xFF & b;
}
 
public static boolean ping(String ip) {
    boolean flag = false;
    try {
        // 调用 window 的 cmd，执行 ping 命令
        String line = "ping " + ip;
        Process p = Runtime.getRuntime().exec(line);
        System.out.println(line);
 
        // 获取 cmd 的输入流
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(p.getInputStream(), "gbk"));
        // 读取流信息
        while (null != (line = reader.readLine())) {
            // 来自 192.168.1.1 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=64
            // 来自 192.168.1.3 的回复: 无法访问目标主机。
            if (line.contains("时间<")) {
                flag = true;
                break;
            }
        }
        reader.close();
    } catch (IOException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
    return flag;
}

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2022-11-17 答案

zmzc

关于 JAVA 中级-网络编程-IP地址端口的提问

我的答案

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.InetAddress;
import java.util.Date;
 
public class _1_IP_address_port {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        InetAddress host = InetAddress.getLocalHost();
        String ip =host.getHostAddress();
        String ipSegment="";
        String Match="的回复: 字节=";
        String ReturnStr="";
        Date startDate = new Date(System.currentTimeMillis());
        System.out.println("本机ip地址：" + ip);
        //获得ip
        int target = 3;//第3个点的位置
        int index = ip.indexOf(".");//获取第一个点的位置
        for(int i=0;i<target-1;i++){
            index = ip.indexOf(".",index+1);
        }
        ipSegment=ip.substring(0, ip.indexOf(".",index));
        for(int i=1;i<256;i++){
            System.out.println("正在尝试Ping"+(ipSegment+"."+i));
            Process p = Runtime.getRuntime().exec("ping " + (ipSegment+"."+i));
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(p.getInputStream(),"gbk"));
            String line = null;
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                if (line.length() != 0)
                    sb.append(line + "\r\n");
            }
            ReturnStr=sb.toString();
            if(ReturnStr.contains(Match)&&ReturnStr.contains(ip)){
                System.out.println(ip+" "+"Ping通啦!");
            }else{
                System.out.println((ipSegment+"."+i)+"Ping不通");
            }
        }
    }
}

1 个答案

CharlieLong
答案时间：2023-10-16

* 首先获取获取本机IP地址，比如说是192.168.2.100。那么本网段的ip地址就是从 192.168.2.1 到 192.168.2.255 * 再通过使用java 执行ping命令判断这些ip地址能否使用，把能够使用的ip打印出来

代码超过 5行，点击查看

package Socket.practice;
/**
 * 首先获取 获取本机IP地址，比如说是192.168.2.100。 那么本网段的ip地址就是从 192.168.2.1 到 192.168.2.255
 * 再通过使用java 执行ping命令 判断这些ip地址能否使用，把能够使用的ip打印出来
 */
 
import java.io.IOException;
import java.net.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Enumeration;
import java.util.List;
 
public class pracAddressAndPort {
    public static void main(String[] args)  {
        String hostAddress;
        List<String> available=new ArrayList<>();
        String objectAddress;
 
        //获取本机地址
        try {
            hostAddress=GetLocalAddress();
        } catch (UnknownHostException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        System.out.println(hostAddress);
        //不是空或者127.0.0.1就ping整个网段地址
        if(hostAddress!=null||!hostAddress.equals("127.0.0.1")){
            //根据,进行分割，得到3个子字符串
            String subSentences[] = hostAddress.split("\\.");
            for(int i=1;i<=254;i++){
                objectAddress=subSentences[0]+"."+subSentences[1]+"."+subSentences[2]+"."+String.valueOf(i);
                System.out.println(objectAddress);
                if(!DoPing(objectAddress)){
                    available.add(objectAddress);
                }
            }
            for (String s:available) {
                System.out.println("可用的地址为:"+s);
 
            }
        }
    }
    public static String GetLocalAddress() throws UnknownHostException {
        try {
            Enumeration<NetworkInterface> interfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
            while (interfaces.hasMoreElements()) {
                NetworkInterface iface = interfaces.nextElement();
                Enumeration<InetAddress> addresses = iface.getInetAddresses();
                while(addresses.hasMoreElements()) {
                    InetAddress addr = addresses.nextElement();
                    if (addr instanceof Inet4Address && !addr.isLoopbackAddress()) {
                        return addr.getHostAddress();
                    }
                }
            }
        } catch (SocketException e) {}
        return null;
    }
    public static Boolean DoPing(String add)  {
        try {
            InetAddress addr = InetAddress.getByName(add);
            boolean reachable = addr.isReachable(100);
            if(reachable){
                return true;
            }else{
                return false;
            }
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("error:"+add);
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

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2022-01-12 关于时间和手机IP

疯一风

关于 JAVA 中级-网络编程-IP地址端口 -答案-判断本网段有多少可用的ip地址的提问

在代码中添加一个计时器,一般来说如果长时间没有响应,那么就代表该IP地址不可达. 因此使用计时器的方式, 可以避免长时间等待返回响应. 另一个问题, 在使用该方式时, 计时阈值设置为3秒时, 我的手机IP没有响应, 即返回的IP占用列表内没有手机IP, 不清楚是时延还是移动设备的特色. 当把计时阈值设置为5秒时, 正确显示了手机IP. 目前尚不清楚采用这种简陋的计时方法, 是否有并发安全问题. ---- //添加一个计时器, 该方法三秒没有返回结果,就直接return false Date startDate = new Date(System.currentTimeMillis()); ---- if (System.currentTimeMillis() - startDate.getTime() > 5000) return false; ---- 该方法解决了测试时, 长时间没有返回结果的问题, 1分钟以内程序运行结束, 并得到返回结果.

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2022-01-12 字符编码集不一致导致返回响应输出的中文乱码问题

疯一风

关于 JAVA 中级-网络编程-IP地址端口 -ping命令的提问

某些同学可能会出现打印响应结果的时候, 中文乱码的问题. 该问题可能是IDEA已经被更改为UTF-8的字符编码, 而windows系统仍然默认是GBK的字符编码集. 因此, 该行代码, 在将获取到的响应字节流转换为字符流进行输出的时候, 指定以GBK的编解码来解析该字节流, 就不会出现中文乱码问题了. 数据在传输的时候是以字节流的方式进行, 因此编解码应该使用同一套字符集. 常见的有UTF-8, GBK, ISO8859-1等. 即便按照百度的, 在regedit注册表中修改默认编码集为chcp 65001也没有作用, 可能是我没有重启电脑的缘故, 不清楚. 但是, 添加_(更改)该行代码能有效解决中文乱码问题. BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(p.getInputStream(),"GBK"));

1 个答案

chen_jiayuan
答案时间：2024-02-28

感谢

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2022-01-08 练习 - 本网段有多少可用的IP

起个名

关于 JAVA 中级-网络编程-IP地址端口的提问

首先获取获取本机IP地址，比如说是x.x.x.100。那么本网段的ip地址就是从 x.x.x.1 到 x.x.x.255 再通过使用java 执行ping命令判断这些ip地址能否使用，把能够使用的ip打印出来

1 个答案

起个名
答案时间：2024-02-16

//update 代码段

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