Java学习笔记-网络编程

网络编程

网络常识

1.什么是计算机网络
    分布在不同地域的计算机，通过硬件等网络设备使用通信线路互相连接形成的一个网络系统，计算机网络，可以很方便的进行信息的传递，资源的共享
    
2.什么是计算机的IP地址
    IP地址是计算机在互联网中的唯一标识，就像人在社会中的身份证让号码
        内网ip
        公网ip
    本机IP：
        127.0.0.1
        localhost
        
    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地址的需求量越来越大，但是网络地址资源有限，使得IP的分配越发紧张。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个字节为一组，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
        
3.什么是网络中网站的域名
    域名可以简单的理解为，IP地址的别名，更方便记忆，当输入域名后(例如www.baidu.com)，计算机会访问域名解析商，然后得到ip地址，再进行访问。
    
4.什么是计算机的端口号
    端口号的范围 0~65535 之间
    与ip地址很相似，IP地址是计算机在网络中的唯一标识
    端口号是计算机中 程序的标识，用于在一台计算机中区分不同的应用程序
    端口号在使用时，应尽量避免0~1024之间的端口号，因为已经被一些知名的软件和windows操作系统所占用了
    
5.什么是计算机之间的通信协议
    是计算机与计算机之间交流的标准
    是对数据的传输效率，传入接口，步骤控制 出错控制 等等 指定的一套标准！通信双方必须同时遵守，最终完成数据交换
    
    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：客户端向服务器放出连接请求，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
                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。由于这个面向连接的特性，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

网络 编程程序的分类：

1. B/S 程序 ： 浏览器与服务器程序(可以做到及时更新)
2. C/S 程序 ： 客户端与服务器程序(需要用户手动更新)

TCP协议 - OSI网络模型

指的是 从一台计算机的软件中，将数据发送到另一台计算机的软件中的过程
七层网络模型： 应用层 / 表现层 / 会话层 / 传输层 / 网络层 / 数据链路层 / 物理层

三次握手和四次挥手 熟悉

tcp协议客户端与服务器连接时，存在三次握手操作，确保信息能准确无误的发送
断开连接时，存在四次挥手操作

TCP协议的 C/S程序

需要使用到两个类，来编写TCP协议的cs程序
1.ServiceSocket 搭建服务器
2.Socket 搭建客户端

ServerSocket

用于创建服务器，创建完毕后，会绑定一个端口号
然后此服务器可以等待客户端连接
每连接一个客户端，服务器就会得到一个新的Socket对象，用于跟客户端进行通话

常用构造方法：

ServerSocket(int port);
​
创建一个基于TCP/IP协议的服务器，并绑定指定的端口号
注意：参数port的范围是：0~65535 (建议1025~65535)

常用方法

Socket accept();
    等待客户端连接
    此方法会导致线程的阻塞
    直到一个新的客户端连接成功，return Socket对象后，线程在继续执行。
    
void close();
    释放占用的端口号，关闭服务器

Socket

是两台计算机之间通信的端点，是网络驱动提供给应用程序编程的一种接口，一套标准，一种机制

构造方法：

Socket(String ip , int port)
	创建一个套接字，并连接指定ip和端口号的服务器
	参数1.	服务器的ip地址
	参数2.	服务器软件的端口号

常用方法

OutputStream getOutputStream();
	返回的是，指向通信的另一端点的输出流
InputStream getInputStream();
	返回的是，指向通信的另一端点的输入流
void close();
	关闭套接字
	
注意：
	在网络编程时，获取输入输出流的操作，对于客户端与服务器来说是相对的
	
	客户端的输入流，输入的是服务器的输出流输出的内容
	客户端的输出流，输出到了服务器的输入流中
	
	所以在使用时，需要注意一下一点规则：
		客户端与服务器获取流的顺序必须是相反的
		例如：客户端先得到了输入流，那服务器必须先获取输出流

echo

UDP协议(数据报)程序 了解

用户数据协议，与tcp协议不同，UDP的连接是不可信的。数据发送的成功与失败 与 数据报是无关的

使用到两个类
1.数据报套接字：DatagramSocket
	用于发送与接收数据报的Socket
	
	构造方法：
		DatagramSocket(int port);
		参数：端口号
		
	常用方法：
		close()：关闭套接字
		send(DatagramSocket dp)
			将一个数据报dp 发送出去
		receive(DatagramSocket dp)
			接收一个数据包，并存储到参数dp中
			
2.数据包 DatagramPacket
	用于发送或接收数据时，组装数据的 构造方法
	
	构造方法：
		1.用于发送数据时，组装数据的 构造方法
			DatagramPacket(byte[] bytes,int startIndex,int len,InetAddress ip,int port);
				参数1：要发送的数据，是字节数组的形成
				参数2：有效数据 在数组中的起始位置
				参数3：有效数据 在数组中的长度
				参数4：当前这个数据包，准备发送到的IP地址，InetAddress这个类的对象，用于藐视IP
				
				得到InetAddress对象的方式：
					InetAddress ip = InetAddress.getByName("192.168.102.228");
					
				参数5：当前这个数据包，准备发送到目标计算机的哪个端口号
		2.用于接收数据时，存储数据的 构造方法
			创建的是 不包含数据的数据包，用于在接收到数据后，存储数据！
			DatagramPacket(byte[] bytes ， int len)
				参数1：用于存储数据的 数组
				参数2：允许存储的最大长度
	常用方法：
		byte[] getData()
			用于获取数据包中的有效字节数组
		int getLength
			用于获取数据包中的有效数据的长度
			

InetAddress描述IP地址的类

InetAddress 这个类的对象，用于描述IP
得到InetAddress对象的方式：
InetAddress ip = InetAddress.getByName("192.168.102.228");
在UDP协议中，通过数据包DatagramPacket的getAddress方法，可以得到数据包来自哪个ip
在TCP协议中，通过套接字Socket的getInetAddress方法，可以得到套接字连接的ip地址

	常用方法：
		1.String getHostAddress()
			ip地址字符串
		2.String getHostName()
			计算机名称，当名称无法获取时，获取