黑马程序员_网络编程

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网络编程

一、网络编程概述

网络通讯，简单来说就是通过网络实现信息传输，像QQ，微信这些时下最流行的通讯工具，这些都是基于网络进行传输的。

网络通讯要素：IP地址，端口号，传输协议。

网络模型：OSI模型 TCP/IP模型。

对于网络通信要素的理解：

第一：我们有两台主机，想要把信息从一台主机A上传输到另一台主机上B，那么就得先找到这台主机的在哪儿，这里就需要IP地址，有点类似我们打电话，我自己有一部电话，想给另一个同学打电话，那么就必须知道这个同学的手机号，IP地址的作用就是类似手机号，通过IP地址主机A就可以找到主机B。

第二：主机是找到了，信息时传输过去了，但是解析的话拿那个程序来解析。如果主机A从QQ上发了一条信息，找到主机B，但是这个条信息被暴风影音给获取了，那么这条信息就读取不出来，所以，必须找到相应的软件程序，这里就需要端口号，就是说给相应的软件程序进行数字标识，方便把信息发到指定的软件程序上，为了方便称呼这个数字，就叫做端口（逻辑端口）。

第三：找地址，找端口，都解决了，再回到信息传输上。如果主机A发出的信息时中文，而主机B只能读取英文，那么信息即便传输了但是是无效的，所以要彼此间定义一个通讯规则，这个规则称为协议。一般通用协议为TCP/IP，当然还有其他的通讯协议，比如某个企业自己内部可能就有自己的通讯协议，这样提高信息安全性。

 

 

1、关于IP地址

是网络设备的标识，IP地址是四字节的，如：192.168.1.1而每个字节的最大数是255，就是说，IP地址每位的最大值是255。有一个特殊的IP地址，127.0.0.1这是一个本地回环地址。打开电脑就会发现，在IP地址下面还有一个子网掩码，这是因为IP地址不够用，所以采用区域的方法来处理，就是某一区域只用一个IP地址，这个区域里的用户都是属于这个IP地址中的局域网，共享这个IP地址。

IP地址不宜记忆，通常会起个名字，名字和IP地址相关联，比如自己的主机名称。上面的时候，通常会在地址栏中加入一个地址值，比如www.baidu.com，这其实就是百度的IP地址所关联的名字。

2、关于端口

端口值为0-65535，通常情况下0-1024端口通常被系统所保留使用了。这个使用时要注意。

3、关于通讯规则

两个协议：TCP 和UDP

 

网络模型

         TCP/IP模型来说，它分为四层：第一层应用层，第二层传输层，第三层网际层，第四场主机至网络层。在数据往出发的时候，先在应用层，应用层对其进行封装，然后在传输层，传输层对其进行进一步封装，依次类推，相当于一个加包的过程；数据接收时，从第四层开始解析，一层层向上，最后到应用层，相当于一个拆包的过程。这就是一个一个模型。

当前网络编程就出来传输层和网际层。

二、网络编程应用

对IP地址的操作：

使用到InetAddress类，这个类没有构造函数，不能直接创建对象，常用的方法：

1、获取InetAddress对象，InetAddress  I =InetAddress.getLocalHost();这个是获取本地主机IP地址对象。更常用的这个InetAddress inet = InetAddress.getByName(“要获取的主机名或IP地址”);

2、获取地址和主机名。有了对象后，调用getHostName()方法即可调出主机名，使用getHostAddress()，就可以获取目标的IP地址。

 

 

通讯规则：

通讯规则分为两种：UDP和TCP

UDP：是面向无连接的，就是说，传输数据不必须和对方建立连接，不管对方是否在线，我就会发送数据，对方在了，就会收到，不再数据就丢掉。数据被封装成数据包，每个包的大小不超过64k。这个规则，使得数据传输速度很快，效率高，通常用于聊天，视频会议等等。

UDP特点总结：

1、UDP会将数据及源和目的封装成数据包，不需要建立连接。

2、每个数据包的大小限制在64k以内

3、因为是无连接的，是不可靠的协议

4、不需要建立连接，速度快

 

TCP：是面向连接的，就是说，彼此建立连接信息才能传输，而且可以大量传输。建立的时候，需要彼此知会一声，比如说A连接B，不是直接就连接上，而是A发一段信息给B，问B连接上了么，然后B收到的话再给A回复，但是如果A不再做回复的话，B就不知道A收没收到信息，所以A必须再做一次回复。这样连接才会建立。常见的情况有，下载电影等等。

TCP总结特点：

1、建立连接，形成数据传输通道

2、在连接中可进行大数据量的传输

3、通过三次握手完成连接，是可靠协议

4、必须建立连接，效率会低

 

 

那我们建立通讯的话，在java中就得先有对象。java中的Socket就是为网络服务的。

简单来说，Socket就是为网络服务提供的一种机制，且通讯两端都的有Socket，网络通信其实就是Socket间的通信，数据在两个Socket间通过IO传输。

 

 

 

UDP传输

建立UDP发送端

直接写建立步骤：

1、创建UDP服务，通过DatagramSocket对象。

         DategreamSocket  ds = new DatagramSocket();

         作为发送端，其实也是有一个端口，当我建立socket服务，发送数据的时候，系统会随机指定端口。如果想固定发送端口，就在DatagramSocket对象中，加入端口值。

         DatagramSocket  ds  =new DatagramSocket（8000）；

这样就指定了发送端的端口

2、确定数据，并封装成数据包：DategramPacket（byte[] buf ,int length ,InetAddress ,address, int port）

         byte[]buf = “UDP服务端”.getBytes();

         DategramPacket  dp =

                            new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName(“124.0.0.1”),8000);

3、通过socket服务，将已有的数据包发送出去，用send方法

         ds.send(dp);

4、关闭资源

         ds.close();

这样一个UDP发送端就建立完成了，但是UDP是面向无连接的，所以即便对方没有在，数据也会发送出去，只是最后全部丢失了。所以我们闲杂就建立一个UDP接收端：

UDP接受端建立步骤：

1、建立DatagramSocket服务，监听一个端口

         DatagramSocket  ds = new DatagramSocket(8000);

2、因为发送端会发送一个数据包过来，所以在接受端就定义一个DatagramPacket包来存储。

         byte[]buf = new byte[1024];

DatagramPacket  dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);

3、用receive方法将接受到的数据存入数据包

         ds.receive(dp);

4、通过数据包的方法获取包中的数据

         Stringip = dp.getAddress().getHostAddress();获取主机IP地址

         Stringdata = new String( dp.getDate(),0,dp.getLength());获取数据

         intport = dp.getPort();获取端口

5、关闭资源

         ds.close();

 

 

 

注意，我们在创建DatagramSocket服务时，不能让两个DatagramSocket对象接听同一个端口。IP地址中有两个地址特殊，一个是192.168.1.0，代表网络段，一个是192.168.255代代表的是广播地址，注意是每个网络段都有这么两个，就是说你本机如果是127.0.0.1的话，那么127.0.0.0就是代表你这网络段，127.0.0.255就是这个段的广播。

 

 

 

TCP传输

UDP在建立的时候，是发送端和接收端，而TCP因为是面向连接的，所以它分为客户端和服务端。进行TCP传输，需要建立客户端和服务端。建立连接后通过Socket正的IO流进行数据的传输。

同样，客户端和服务端是两个独立的应用程序。

TCP传输：

客户端：Socket

服务端：ServerSocket

 

 

客户端：

通过查阅socket对象，发现该对象建立时，就可以去连接指定主机，因为TCP是面向连接的，所以在建立socket服务时，就要有服务端存在，并连接成功，形成通路货，在该公道进行数据传输。

 

步骤：

1、创建Socket服务，指定要连接的主机地址和端口

         Sockets = new Socket(“127.0.0.1”,10000);

2、为了发送数据，应该获取Socket流中的输出流

         OutputStream  out =  s.getOutputStream();

         out.write(“”connectionis ok);

3、关闭资源

         s.close();

 

 

服务端：

步骤：

1、建立服务端的Socket服务，通过ServerSocket服务，并绑定一个端口

         ServerSocketss = new ServerSocket(10000);

2、获取连接过来的客户端对象，accept方法获取客户端对象，返回时一个Socket。这方法时阻塞式的，没有连接就要等。

         Sockets = ss.accept();

3、客户端如果发送来数据，那么服务端要使用对应的客户端对象，并获取到该客户端对象的读取流来读取发过来的数据。

         InputStreamin = s.getInputStream();

         //读取数据就可以

         byte[]buf = new byte[1024];

         intlen = in.read(buf);

        

 

 

当我们在建立TCP服务端和客户端时，如果可以相互发送数据，那么必然就用到IO流，所以要注意两点：一、字符流需要刷新，就是使用flush（）方法。二、readLine是阻塞式方法，这个方法判断读取完一句的信号是换行符，比如当客户端想服务端发送一行字符，其实只是把这串字符发送过去了，换行符并没有发送过去，所以要加上换行符，并且最后一定要刷新。

 

 

 

URL

专门用于处理URL的对象

其构造函数会接受一个字符串url。

URL url = new URL(“http://127.0.0.1:8080/myweb/demo.html”);

创建这个对象后，就可以通过里面的方法分别获取到次url的文件名，主机名，路劲，端口等各种信息

String	getFile()             获取此URL的文件名。
String	getHost()             获取此URL的主机名（如果适用）。
String	getPath()             获取此URL的路径部分。
int	getPort()             获取此URL的端口号。
String	getProtocol()             获取此URL的协议名称。
String	getQuery()就是在url最后加上一部分信息，通过&&连接             获取此URL的查询部分。

 

我们注意到，URL里封装的是一个地址，按照前面所学的socket来说，ip，端口，都拥有，是否就可以直接通过这个对象来访问目标呢？

URL里面有个方法为，OpenConnection，这个方法会返回一个URLConnection，就是说，这就方法就会连接到地址中的主机。

URLConnection conn = url.OpenConnnection();

URLConnection是一个抽象类，这个类的实现子类中有两个方法：

1、getInputStream

2、getOutputStream

这两个方法使用和socket中的一样，而且，没有消息头。

 

 

小知识部分：

1、SocketAddress，这个类的子类对象时封装的ip地址和端口号。而之前我们所学习的InetAddress是封装的ip地址。

2、ServerSocket，在构造函数中有个够着函数会接收一个int backlog，这个表示的意思，是这个服务器最多的连接数。

 

 

 

域名解析

我们通常在浏览器中输入的网址，访问到指定ip地址的过程是这样的。

1、浏览器中输入的一般是主机名，如www.baidu.com

2、访问是需要ip地址，需要把主机名翻译成ip地址，这就需要域名解析，DNS

3、每个电信供应商都有一个DNS，DNS都有对应的主机名的ip地址，主机名和ip地址有映射关系

4、我们电脑访问www.baidu.com，会在DNS的服务器，找到对应的ip地址，再给我们发回来，然后再直接通过此ip地址寻找。

5、但，在去DNS服务器寻找之前，总会现在本机上的c:\window\systems\drivers\ext\host 这个目录下进行查询，看是否有对应的IP地址。

 

总结一下：

1、域名解析路径：主机名，到本机查询，如果对应的ip地址，则直接访问此ip地址；如果没有，则到对应电信运营商的DNS服务器，找到对应的ip地址，然后进行访问

2、应用：1）自己可以直接在host中配置ip地址，加快我们访问速度。ip地址可以同个getByName方法获取

                    2）软件自动更新地址的关闭，可以长时间使用软件

                    3）对恶意网址配置本地回环地址127.0.0.1，