java-day19

软件结构
C/S结构:全称CLient/Server结构,是客户端/服务器结构,常见的这一类软件有QQ,电脑,以及电脑上的一系列客户端软件

B/S结构:全称Browser/Server结构,是浏览器/服务器结构,就是我们经常利用浏览器进行访问,常见的有chrome,Firefox,IE等等。

网络通信协议
网络通信协议:计算机与计算机或者说通信设备之间通过线路或者无线网络连接,但不是说连接起来就能通信,还必须要遵守一定的规矩,也就是协议,就好像现实社会中你有了车就能随心所欲的开吗?显然是不可以的你还得遵守交通法规,不然交警叔叔分分钟给你贴罚单,题外话。在计算机网络中,这样的一些连接和 通信的规则被称为网络通信协议,它对数据的传输格式、传输速率、传输步骤等做了统一规定,通信双方必须同时遵守才能完成数据交换。

TCP/IP协议:传输控制协议/因特网互联协议( Transmission Control Protocol/Internet Protocol),是Internet最基本、最广泛的协议。它定义了计算机如何连入因特网,以及数据如何在它们之间传输的标准。它的内部包含一系列的用于处理数据通信的协议,并采用了4层的分层模型,每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求。

TCP/IP协议分为四层,自己本身也对这方面不熟悉,写软件的其实就是和第四层打交道,也就是应用层,主要负责应用程序的协议,例如HTTP协议、FTP协议等。

协议分类
通信的协议还是比较复杂的,java.net 包中包含的类和接口,它们提供低层次的通信细节。我们可以直接使用这些类和接口,来专注于网络程序开发,而不用考虑通信的细节。其实这也是面向对象的一大好处,当然了也是以达坏处,好处在于你不用去考虑通信的细节,只需要调用对应的API就可以了,坏处就是大多数人对底层的认知不够,其实这是相当可怕的一件事,多了解一些底层的实现原理其实是在为自己以后的职业生涯拓宽道路。

java.net 包中提供了两种常见的网络协议的支持:

UDP:用户数据报协议(User Datagram Protocol)。UDP是无连接通信协议,即在数据传输时,数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。简单来说,当一台计算机向另外一台计算机发送数据时,发送端不会确认接收端是否存在,就会发出数据,同样接收端在收到数据时,也不会向发送端反馈是否收到数据。

由于使用UDP协议消耗资源小,通信效率高,所以通常都会用于音频、视频和普通数据的传输例如视频会议都使用UDP协议,因为这种情况即使偶尔丢失一两个数据包,也不会对接收结果产生太大影响。

但是在使用UDP协议传送数据时,由于UDP的面向无连接性,不能保证数据的完整性,因此在传输重要数据时不建议使用UDP协议。UDP的交换过程如下图所示。

特点:数据被限制在64kb以内,超出这个范围就不能发送了。

数据报(Datagram):网络传输的基本单位

TCP:传输控制协议 (Transmission Control Protocol)。TCP协议是面向连接的通信协议,即传输数据之前,在发送端和接收端建立逻辑连接,然后再传输数据,它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。

在TCP连接中必须要明确客户端与服务器端,由客户端向服务端发出连接请求,每次连接的创建都需要经过“三次握手”。

三次握手:TCP协议中,在发送数据的准备阶段,客户端与服务器之间的三次交互,以保证连接的可靠。
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。整个交互过程.
完成三次握手,连接建立后,客户端和服务器就可以开始进行数据传输了。由于这种面向连接的特性,TCP协议可以保证传输数据的安全,所以应用十分广泛,例如下载文件、浏览网页等。

网络编程三要素
协议
计算机网络通信必须遵守的规则,这方面其实是很复杂的,有兴趣的朋友可以自己下去单独找一些这方面的书籍了解一下。
IP地址
IP地址:指互联网协议地址(Internet Protocol Address),俗称IP。IP地址用来给一个网络中的计算机设备做唯一的编号。假如我们把“个人电脑”比作“一台电话”的话,那么“IP地址”就相当于“电话号码”。
IP地址分类
IPv4:是一个32位的二进制数,通常被分为4个字节,表示成a.b.c.d 的形式,例如192.168.65.100 。其中a、b、c、d都是0~255之间的十进制整数,那么最多可以表示42亿个。声明一下,老美发明的好像是,全世界一半以上的都被美国人留给了自己,咱们国内其实早都不够用了。用了个什么技术解决的记不清了,大学老师提过。

IPv6:由于互联网的蓬勃发展,IP地址的需求量愈来愈大,但是网络地址资源有限,使得IP的分配越发紧张。

为了扩大地址空间,拟通过IPv6重新定义地址空间,采用128位地址长度,每16个字节一组,分成8组十六进制数,表示成ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789,号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个网址,这样就解决了网络地址资源数量不够的问题。主要的研发者是咱们中国,研究水平居于世界一流,美国人对这部研究不是很有兴趣,应为IPv4认加够用了

端口号
网络的通信,本质上是两个进程(应用程序)的通信。每台计算机都有很多的进程,那么在网络通信时,如何区分这些进程呢?

如果说IP地址可以唯一标识网络中的设备,那么端口号就可以唯一标识设备中的进程(应用程序)了。

**端口号:用两个字节表示的整数,它的取值范围是065535**。其中,01023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。
利用协议+IP地址+端口号 三元组合,就可以标识网络中的进程了,那么进程间的通信就可以利用这个标识与其它进程进行交互。也就是说利用IP地址找到对方的通信设备,利用端口号找到要通信的进程,如果没有端口号那你用微信给朋友发送一条信息对方用QQ接收到了,那感觉绝对挺爽的。

TCP通信程序
概述
TCP通信能实现两台计算机之间的数据交互,通信的两端,要严格区分为客户端(Client)与服务端(Server)。

两端通信时步骤:

服务端程序,需要事先启动,等待客户端的连接。
客户端主动连接服务器端,连接成功才能通信。服务端不可以主动连接客户端。
在Java中,提供了两个类用于实现TCP通信程序:

客户端:java.net.Socket 类表示。创建Socket对象,向服务端发出连接请求,服务端响应请求,两者建立连接开始通信。
服务端:java.net.ServerSocket 类表示。创建ServerSocket对象,相当于开启一个服务,并等待客户端的连接。
Socket类
Socket 类:该类实现客户端套接字,套接字指的是两台设备之间通讯的端点。

构造方法
public Socket(String host, int port) :创建套接字对象并将其连接到指定主机上的指定端口号。如果指定的host是null ,则相当于指定地址为回送地址。
小贴士:回送地址(127.x.x.x) 是本机回送地址(Loopback Address),主要用于网络软件测试以及本地机进程间通信,无论什么程序,一旦使用回送地址发送数据,立即返回,不进行任何网络传输。

ServerSocket类
ServerSocket类:这个类实现了服务器套接字,该对象等待通过网络的请求。

构造方法
public ServerSocket(int port) :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。
简单的TCP网络程序
TCP通信分析图解
【服务端】启动,创建ServerSocket对象,等待连接。
【客户端】启动,创建Socket对象,请求连接。
【服务端】接收连接,调用accept方法,并返回一个Socket对象。
【客户端】Socket对象,获取OutputStream,向服务端写出数据。
【服务端】Scoket对象,获取InputStream,读取客户端发送的数据。
到此,客户端向服务端发送数据成功。
 

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/weixin_41804367/article/details/89116057