网络编程_Java（一）

·TCP/IP协议：

传输控制协议/因特网互联协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）。它定义了计算机如何连入因特网，以及数据如何在他们之间传输的标准。它采用了4层的分层模型：

1.链路层：链路层是用于定义物理传输通道，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。
2.网络层：网络层是整个TCP/IP协议的核心，它主要用于将传输的数据进行分组，将分组数据发送到目标计算机或者网络。
3.传输层：主要使网络程序进行通信，在进行网络通信时，可以采用TCP协议，也可以采用UDP协议。
4.应用层：主要负责应用程序的协议，例如HTTP协议，PTF协议等。

·网络通信协议的分类：

1-- UDP：用户数据报协议(User Datagram Protocal)。【数据报（Datagram）：网络传输的基本单位】

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协议消耗资源少，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，也不会对接受结果产生太大影响。
但是在使用UDP协议传送数据时，由于UDF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：

注意：其数据被限制在64KB以内，超出这个范围就不能发送了。

2-- 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，由客户端向服务器端发送连接请求，每次连接的创建都需要经过“三次握手”：
1-- 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。
2-- 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。
3-- 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。

整个交互过程如下图所示：
在这里插入图片描述

·网络编程三要素：

1-- 协议

2-- IP地址：互联网协议地址（Internet Protocol Address ）

IP地址用来给一个网络中的计算机设备做唯一的编号。如果把“个人电脑”比作“一台电话”的话，那么“IP地址”相当于“电话号码”。
IP地址分类：
1-- IPv4: 【4代表4个字节】是一个32位的二进制数，通常被分成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。
2-- IPv6: 【6代表16个字节】网络地址资源有限—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16进制数，表示成：ABCD:EF01:2345:6789: ABCD:EF01:2345:6789
常用命令：
1-- 查看本机IP地址：ipconfig
2-- 检查网络是否连通：ping 空格 IP地址【例如：ping 220.181.57.216】
特殊的IP地址：
—本机IP地址：127.0.0.1、localhost
·

3-- 端口号

端口号是一个逻辑端口，我们无法直接看到，可以使用一些软件查看端口号。
当我们使用网络软件一打开，那么操作系统就会为网络软件分配一个随机的端口号，或者网络软件在打开的时候和系统要指定的端口号。
端口号是由两个字节组成，取值范围在0-65535之间【注意：1024之前的端口号我们不能使用，已经被系统分配给已知的网络软件了；网络软件的端口号不能重复】
常用的端口号：
1-- 80端口：网络端口 www.baidu.com:80正确的网址
2-- 数据库： mysql：3306； Oracle：1521
3-- Tomcat服务器：8080

TCP通信程序

两端【客户端，服务端】通信[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。服务器端不可以主动连接客户端。
在这里需要注意，服务器必须明确两件事情：
多个客户端可以同时和服务器进行交互，服务器必须明确和哪个客户端进行的交互----在服务器端有一个方法，叫accept客户端获取到请求的客户端对象。
多个客户端可以同时和服务器进行交互，就需要使用多个IO流对象-------服务器使用客户端的流和客户端交互。服务器是没有IO流的，服务器可以获取到请求的客户端对象Socket，使用每个客户端Socket中提供的IO流和客户端进行交互。即：服务器使用客户端的字节输入流读取客户端发送的数据，服务器使用客户端的字节输出流给客户端回写数据。

在Java中，提供了两个类用于实现TCP通信程序。

1-- 客户端：java.net.Socket类表示。创建Socket对象，向服务器端发送连接请求，服务器响应请求，两者建立连接开始通信。
2-- 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。

一、TCP通信客户端的实现

注意：这里的代码实现和服务端实现相对应！！！！！！

/**
 * TCP通信的客户端：向服务器发送请求，给服务器发送数据，读取服务器回写的数据
 * 表示客户端的类：
 *      java.net.Socket：此类实现客户端套接字。套接字是两台机器间通信的端点。
 *      套接字：包含了IP地址和端口号的网络单位
 *
 *      构造方法：
 *          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。
 *          参数：
 *              String host：服务器主机的名称/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
 *          void close()    关闭此套接字
 *
 *      实现步骤：
 *      1.创建一个客户端对象Socket，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()获取网络字节输出流InputStream对象
 *      5.使用网络字节输出流InputStream对象中的方法read,读取服务器回写的数据
 *      6.释放资源（Socket）
 *
 *      注意：
 *      1.客户端和服务器端进行交互，必须使用Socket中提供的网络流，不能使用自己创建的对象流
 *      2.当我们创建客户端对象Socket的时候，就会去请求服务器和服务器经过3次握手建立连接通路
 *          这时，如果服务器没有启动，那么就会抛出异常
 *          如果服务器已经启动，那么就可以进行交互了
 */
public class TcpClient {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建一个客户端对象Socket，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()获取网络字节输出流InputStream对象
         InputStream is = socket.getInputStream();
        //5.使用网络字节输出流InputStream对象中的方法read,读取服务器回写的数据
		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();
    }
}

二、TCP通信服务器端实现

/**
 *  TCP通信的服务器端：接收客户端的请求，读取客户端发送的数据，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)     创建绑定到特定服务器端口的服务器套接字
 *
 *  服务器端必须明确一件事：必须知道是哪个客户端请求的服务器，所以可以使用accept方法获取到请求的服务端对象Socket
 *
 *  成员方法：
 *      Socket accept()  侦听并接收到此套接字的连接
 *
 *  服务器的实现步骤：
 *      1.创建服务器ServerSocket对象和系统要指定的端口号
 *      2.使用ServerSocket对象中的方法accept，获取到请求的客户端对象Socket
 *      3.使用Socket对象中的方法getInputStream()获取网络字节输出流InputStream对象
 *      4.使用网络字节输出流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OutputStream对象
 *      6.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write，给客户端回写数据
 *      7.释放资源（Socket，ServerSocket）
 *
 *
 */
public class TcpServer {

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //1.创建服务器ServerSocket对象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accept，获取到请求的客户端对象Socket
        Socket socket = server.accept();
        //3.使用Socket对象中的方法getInputStream()获取网络字节输出流InputStream对象
        InputStream is = socket.getInputStream();
        //4.使用网络字节输出流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OutputStream对象
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //6.使用网络字节输出流OutputStream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，ServerSocket）
        socket.close();
        server.close();

    }

}

笑-_-笑

发布了13 篇原创文章 · 获赞 3 · 访问量 702

私信关注