黑马程序员——方法总结之网编

本文介绍了网络编程的基本概念,包括IP地址类InetAddress的使用方法、UDP协议与TCP协议的区别及各自的实现方式。对于UDP协议,文章详细说明了如何通过DatagramSocket和DatagramPacket发送和接收数据;对于TCP协议,则讲解了服务端如何监听客户端请求并建立连接。
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1.IP地址类	InetAddress
	所在包:java.net.InetAddress;
	异常:	java.net.UnknowHostException;
	此类表示IP地址,该类的对象已经存在,无构造方法,只能通过静态方法获取。
		类无构造方法的情况:
			A:该类的对象已经存在
			B:单例设计模式,由于内存中只允许存在一个对象,所以不允许创造对象。如:Runtime
			C:类的方法全部是静态的,无序创造对象。如:Math,Arrays,Collentions
	该类获取对象的方法是:
		根据主机名或IP地址的字符串表示得到IP地址的对象,一般使用ip地址
		public static InetAddress getByName(String host);
	常用的方法有:
		public String getHostName()		获取主机名
		public String getHostAddress()		获取主机IP地址
		
Socket对象:是网络上具有唯一标识的IP地址和端口号组合在一起构成的唯一能够识别的标识符套接字。

2.UDP协议
	udp协议不建立连接,数据传输需要打包,目标主机信息和端口号都包装在数据包中
	效率高但是不安全,不保证数据可以被接收到。
	发送数据:
		A:创建发送端Socket对象:DatagramSocket套接字对象
			DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
		B:通过传递数据参数创建数据报包对象:DatagramPacket存放数据报
			DatagramPacket(byte[] buf,int length,InetAddress address,int prot);
			存放的内容有:数据、其长度、远程主机IP地址对象、端口号
		C:调用DatagramSocket对象的方法发送数据
			public void send(DatagramPacket p);
		D:释放资源
			ds.close();
	接收数据:
		A:创建接收端Socket对象,指明端口号
			DatagramSocket(int port);
		B:创建数据报包接收数据
			DatagramPacket(byte[] buf,int length);
		C:调用Socket对象的方法接收数据存入数据报包中
			public void receive(DatagramPacket p);
		D:通过数据报包的方法解析数据,DatagramPacket的常用方法有:
			public InetAddress getAddress();获取发送端的IP对象
			public byte[] getData();获取数据缓冲区
			public int getLength();获取数据的实际长度
			
3.TCP协议
	tcp协议数据的传输需要先建立连接,数据在连接通道内传输,数据安全但是效率比较低
	由于要先建立连接后才能传输数据,所以服务端必须先开启
	接收数据:
		A:创建服务端Socket对象,指明端口号
			ServerSocket(int port);
		B:监听客户端并建立连接,返回一个对应的Socket对象以便得到对应的信息
			public Socket accept();
		C:通过返回的Socket对象获取输入流对象,读取通道内数据
			public InputStream getInputStream();
		D:释放资源
			ss.close();		一般服务端不会关闭
	发送数据:
		A:创建发送端Socket对象,指明目标IP和端口号
			Socket(String host,int port);
		B:获取输出流对象,写数据到通道内
			public OutputStream getOutputStream();
		C:释放资源
			s.close();
	
*/



### TCP传输原理与实现 TCP(Transmission Control Protocol)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层协议。其核心原理是通过建立端到端的连接,确保数据在不可靠的络中能够可靠地传输。TCP 使用确认机制、流量控制、拥塞控制等机制来保障数据的完整性和有序性。 在 Java 中,TCP 通信可以通过 `Socket` 和 `ServerSocket` 类实现。客户端使用 `Socket` 连接到服务器,服务器端使用 `ServerSocket` 监听连接请求。通信过程中,数据通过输入流和输出流进行传输。 #### 客户端实现 客户端的主要任务是与服务器建立连接,并通过输出流向服务器发送数据,同时可以通过输入流接收服务器的响应。例如: ```java Socket s = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 10004); OutputStream out = s.getOutputStream(); out.write("Hello TCPClient".getBytes()); InputStream is = s.getInputStream(); byte[] buffer = new byte[1024]; int len = is.read(buffer); System.out.println(new String(buffer, 0, len)); s.close(); ``` 该代码实现了客户端与服务器的连接,并发送了一条文本消息,同时接收服务器的响应[^1]。 #### 服务端实现 服务端通过 `ServerSocket` 监听指定端口,等待客户端连接。一旦连接建立,服务端通过输入流接收客户端发送的数据,并通过输出流向客户端发送响应。例如: ```java ServerSocket ss = new ServerSocket(10012); Socket s = ss.accept(); InputStream in = s.getInputStream(); byte[] buffer = new byte[1024]; int len = in.read(buffer); System.out.println(new String(buffer, 0, len)); PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(), true); out.println("<font color='red' size=7>客户端s你好</font>"); s.close(); ss.close(); ``` 该代码展示了如何在服务端接收客户端发送的数据,并向客户端发送 HTML 格式的响应[^3]。 #### TCP连接的建立与释放 TCP 连接的建立采用三次握手(Three-way Handshake): 1. 客户端发送 SYN(同步)报文给服务器,表示请求建立连接。 2. 服务器收到 SYN 报文后,发送 SYN-ACK(同步-确认)报文作为响应。 3. 客户端收到 SYN-ACK 后,发送 ACK(确认)报文,连接建立。 连接的释放采用四次挥手(Four-way Handshake): 1. 客户端发送 FIN(结束)报文,表示数据发送完成。 2. 服务器发送 ACK 报文,确认收到 FIN。 3. 服务器发送 FIN 报文,表示数据发送完成。 4. 客户端发送 ACK 报文,连接关闭。 #### TCP的可靠性机制 TCP 通过以下机制确保数据的可靠传输: - **确认机制**:接收方收到数据后,向发送方发送确认信息。 - **重传机制**:如果发送方未收到确认信息,则重传数据。 - **流量控制**:通过滑动窗口机制,控制发送速率,避免接收方缓冲区溢出。 - **拥塞控制**:通过慢启动、拥塞避免等算法,防止络拥塞。 #### TCP的程模型 TCP 程模型通常包括以下几个步骤: 1. **创建 Socket**:客户端创建 `Socket` 对象,连接服务器;服务端创建 `ServerSocket` 对象,监听端口。 2. **获取流对象**:获取 `Socket` 的输入流和输出流,用于数据传输。 3. **数据读写**:通过输入流读取数据,通过输出流写入数据。 4. **关闭连接**:通信结束后,关闭 `Socket` 和流对象。 ### 示例代码:完整的 TCP 通信 以下是一个完整的 TCP 通信示例,包含客户端和服务端的代码。 #### 客户端代码 ```java import java.io.*; import java.net.*; public class TcpClient { public static void main(String[] args) { try { Socket socket = new Socket("localhost", 8888); OutputStream out = socket.getOutputStream(); out.write("Hello Server!".getBytes()); InputStream in = socket.getInputStream(); byte[] buffer = new byte[1024]; int len = in.read(buffer); System.out.println("Server response: " + new String(buffer, 0, len)); socket.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } ``` #### 服务端代码 ```java import java.io.*; import java.net.*; public class TcpServer { public static void main(String[] args) { try { ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888); System.out.println("Server is listening on port 8888..."); Socket socket = serverSocket.accept(); InputStream in = socket.getInputStream(); byte[] buffer = new byte[1024]; int len = in.read(buffer); System.out.println("Client message: " + new String(buffer, 0, len)); OutputStream out = socket.getOutputStream(); out.write("Hello Client!".getBytes()); socket.close(); serverSocket.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } ``` ###
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