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、迅雷等软件。
- 全称为Browser/Server结构,是指浏览器和服务器结构。常见浏览器有谷歌、火狐等。
两种架构各有优势,但是无论哪种架构,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
网络通信协议:通信协议是对计算机必须遵守的规则,只有遵守这些规则,计算机之间才能进行通信。这就 好比在道路中行驶的汽车一定要遵守交通规则一样,协议中对数据的传输格式、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,最终完成数据交换。
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。
协议分类
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。
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。整个交互过程如下图所示。
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。
UDP:用户数据报协议(User Datagram Protocol)。UDP协议是一个面向无连接的协议。传输数据时,不需 要建立连接,不管对方端服务是否启动,直接将数据、数据源和目的地都封装在数据包中,直接发送。每个 数据包的大小限制在64k以内。它是不可靠协议,因为无连接,所以传输速度快,但是容易丢失数据。日常应 用中,例如视频会议、QQ聊天等。
重要内容
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:
1. 服务端程序,需要事先启动,等待客户端的连接。
2. 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:
1. 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。
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。
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。
举例: Socket client = new Socket("127.0.0.1", 8888);
成员方法:
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。
举例: ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
成员方法:
简单的TCP网络程序
- 【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。
- 【服务端】Socket对象,获取OutputStream,向客户端回写数据。
- 【客户端】Scoket对象,获取InputStream,解析回写数据。
- 【客户端】释放资源,断开连接。
简单实例
利用网络编程传输文件
- 【客户端】输入流,从硬盘读取文件数据到程序中。
- 【客户端】输出流,写出文件数据到服务端。
- 【服务端】输入流,读取文件数据到服务端程序。
- 【服务端】输出流,写出文件数据到服务器硬盘中。