Java基础 - 网络编程

网络编程

软件结构：两种
- 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
- B/S结构：全称为Browser/Server结构，是指浏览器和服务器结构。常见浏览器有谷歌、火狐等
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
协议的分类：
- 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
- 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（为什么要有第三次握手在计算机网络的博客中有解释）
  - TCP的特征：面向连接从而保证传输的数据安全
- 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
网络编程三要素：
- 协议协议：计算机网络通信必须遵守的规则
- 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
    - 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。有资料显示，全球IPv4地址在2011年2月分配完毕。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
  - 常用的命令：
    - 查看本机IP地址 ipconfig
    - 检查网络是否连通 ping 空格 IP地址
- 端口号
  - 端口号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
  - 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）
  - 网络的通信，本质上是两个进程（应用程序）的通信

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）
通信的步骤：
- 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
Java中实现TCP通信：
- 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 和 ServerSocket详解：
- 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（简单的说就是ip地址 + 端口）
  - 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：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
    - 成员方法
      - public InputStream getInputStream() ：返回此套接字的输入流如果此Scoket具有相关联的通道则生成的InputStream 的所有操作也关联该通道关闭生成的InputStream也将关闭相关的Socket
      - public OutputStream getOutputStream() ：返回此套接字的输出流。如果此Scoket具有相关联的通道，则生成的OutputStream 的所有操作也关联该通道关闭生成的OutputStream也将关闭相关的Socket
      - public void close() ：关闭此套接字。一旦一个socket被关闭，它不可再使用关闭此socket也将关闭相关的InputStream和OutputStream
      - public void shutdownOutput() ：禁用此套接字的输出流。任何先前写出的数据将被发送，随后终止输出流

来源：CSDN

作者：上山打小鼠

链接：https://blog.csdn.net/qq_41922608/article/details/103984565

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通信

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