本文介绍了网络编程的基本概念，包括网络模型、TCP/IP协议、Socket通信原理及其应用。对比了TCP和UDP的特点与应用场景，并通过示例代码展示了如何实现这两种协议的数据传输。
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一、网络编程相关概念
网络模型：
OSI参考模型 TCP/IP参考模型
应 用 层–|
表 示 层–|——>应用层 (http协议和FTP协议)
会 话 层–|
传 输 层———>传输层 (常见协议TCP和UDP)
网 络 层———>网际层 (常见协议IP)
数据链路层–|
|——>主机至网络层
物 理 层–|
网络通讯要素：
1，IP地址:InetAddress
1，网络中设备的标识
2，不易记忆，可用主机名
3，本地回环地址：127.0.0.1 主机名：localhost
2，端口号
1，用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识
2，有效端口：0~65535，其中0~1024系统使用或保留端口
3，传输协议
1，通讯的规则
2，常见协议：TCP，UDP
认识Socket
1，Socket就是为网络服务提供的一种机制。
2，通信两端都有Socket
3，网络通信其实就是Socket间的通信。
4，数据在连个Socket间通过IO传输。
二、两种传输协议：TCP 和 UDP
UDP（User DatagramProtocol）用户数据包协议
1.将数据及源和目的封装成数据包中，不需要建立连接
2.每个数据报的大小在限制在64k内
3.因无连接，是不可靠协议
4.不需要建立连接，速度快
应用：视频会议，即时通讯聊天，桌面共享
TCP(Transmission ControlProtocol)传输控制协议
1.建立连接，形成传输数据的通道。
2.在连接中进行大数据量传输
3.通过三次握手完成连接，是可靠协议
4.必须建立连接，效率会稍低
应用：打电话，下载文件
三、TCP传输应用
1,tcp分客户端和服务端。
2，客户端对应的对象是Socket，服务端对应的对象是ServerSocket。
客户端：
通过查阅socket对象，发现在该对象建立时，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。形成通路后，在该通道进行数据的传输。
package cn.itcast.net2;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
public class TcpClient {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
//创建客户端的Socket服务，并制定服务器端的主机和端口
Socket s = new Socket("172.20.84.57",10005);
//为了能够像服务端发数据，需要用Socket对象的
//getOutputStream()方法去获取OutputStream对象
OutputStream out = s.getOutputStream();
//通过out对象写数据给服务端
out.write("tcp ge men lai le ".getBytes());
//关闭资源
s.close();
}
}
服务端：
1，建立服务端的socket服务。ServerSocket();并监听一个端口。
2，获取连接过来的客户端对象。通过ServerSokcet的 accept方法。没有连接就会等，所以这个方法阻塞式的。
3，客户端如果发过来数据，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。并打印在控制台。
4，关闭服务端。（可选）
package cn.itcast.net2;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class TcpServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//建立服务端对象，并监听一个端口
ServerSocket ss = new ServerSocket(10005);
//通过accept方法获得客户端的对象
while(true){
Socket s = ss.accept();
//得到客户端对象后，获取其ＩＰ地址
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
System.out.println(ip + "......is connecting");
//获取客户端发来的数据，需要获取到客户端的读取流
InputStream in = s.getInputStream();
byte[] buf = new byte[1024];
int len = in.read(buf);
System.out.println(new String(buf,0,len));
s.close();
}
}
}
应用：
需求：建立一个文本转换服务器。
客户端给服务端发送文本，服务端会将文本转成大写再返回给客户端。而且客户度可以不断的进行文本转换。当客户端输入over时，转换结束。
分析：
客户端：
既然是操作设备上的数据，那么就可以使用io技术，并按照io的操作规律来思考。
源：键盘录入。
目的：网络设备，网络输出流。
而且操作的是文本数据。可以选择字符流。
步骤
1，建立服务。
2，获取键盘录入。
3，将数据发给服务端。
4，获取服务端返回的大写数据。
5，结束，关资源。
都是文本数据，可以使用字符流进行操作，同时提高效率，加入缓冲。
import java.io.*;
import java.net.*;
class TransClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Socket s = new Socket("192.168.1.254", 10005);
// 定义读取键盘数据的流对象。
BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
// 定义目的，将数据写入到socket输出流。发给服务端。
PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(), true);
// 定义一个socket读取流，读取服务端返回的大写信息。
BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
String line = null;
while ((line = bufr.readLine()) != null) {
if ("over".equals(line))
break;
out.println(line);
String str = bufIn.readLine();
System.out.println("server:" + str);
}
bufr.close();
s.close();
}
}
class TransServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ServerSocket ss = new ServerSocket(10005);
Socket s = ss.accept();
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
System.out.println(ip + "....connected");
// 读取socket读取流中的数据。
BufferedReader bufIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
// 目的。socket输出流。将大写数据写入到socket输出流，并发送给客户端。
PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(), true);
String line = null;
while ((line = bufIn.readLine()) != null) {
System.out.println(line);
out.println(line.toUpperCase());
}
s.close();
ss.close();
}
}
四、UDP传输应用
发送端：
需求：通过udp传输方式，将一段文字数据发送出去。定义一个udp发送端。
思路：
1，建立updsocket服务。
2，提供数据，并将数据封装到数据包中。
3，通过socket服务的发送功能，将数据包发出去。
4，关闭资源。
class UdpSend {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 1，创建udp服务。通过DatagramSocket对象。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);
// 2，确定数据，并封装成数据包。DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress
// address, int port)
byte[] buf = "udp ge men lai le ".getBytes();
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length, InetAddress.getByName("192.168.1.254"), 10000);
// 3，通过socket服务，将已有的数据包发送出去。通过send方法。
ds.send(dp);
// 4，关闭资源。
ds.close();
}
}
接收端：
需求：
定义一个应用程序，用于接收udp协议传输的数据并处理的。
定义udp的接收端。
思路：
1，定义udpsocket服务。通常会监听一个端口。其实就是给这个接收网络应用程序定义数字标识。方便于明确哪些数据过来该应用程序可以处理。
2，定义一个数据包，因为要存储接收到的字节数据。
因为数据包对象中有更多功能可以提取字节数据中的不同数据信息。
3，通过socket服务的receive方法将收到的数据存入已定义好的数据包中。
4，通过数据包对象的特有功能。将这些不同的数据取出。打印在控制台上。
5，关闭资源。
class UdpRece {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 1,创建udp socket，建立端点。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
while (true) {
// 2,定义数据包。用于存储数据。
byte[] buf = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);
// 3，通过服务的receive方法将收到数据存入数据包中。
ds.receive(dp);// 阻塞式方法。
// 4，通过数据包的方法获取其中的数据。
String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
String data = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength());
int port = dp.getPort();
System.out.println(ip + "::" + data + "::" + port);
}
// 5，关闭资源
// ds.close();
}
}
五、利用线程技术使多个客户端同时并发访问服务端
//客户端：利用线程技术
class PicThread implements Runnable {
private Socket s;
PicThread(Socket s) {
this.s = s;
}
public void run() {
int count = 1;
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
try {
System.out.println(ip + "....connected");
InputStream in = s.getInputStream();
File dir = new File("d:\\pic");
File file = new File(dir, ip + "(" + (count) + ")" + ".jpg");
while (file.exists())
file = new File(dir, ip + "(" + (count++) + ")" + ".jpg");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
byte[] buf = new byte[1024];
int len = 0;
while ((len = in.read(buf)) != -1) {
fos.write(buf, 0, len);
}
OutputStream out = s.getOutputStream();
out.write("上传成功".getBytes());
fos.close();
s.close();
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(ip + "上传失败");
}
}
}
// 服务端
class PicServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ServerSocket ss = new ServerSocket(10007);
while (true) {
Socket s = ss.accept();
new Thread(new PicThread(s)).start();
}
// 不必关闭，等待下一个客户端的访问
// ss.close();
}
}
六、网络架构：
C/S:Client/Server
客户端，服务端。
特点：
1，需要在客户端和服务端都需要按照编写的软件。
2，维护较麻烦。
好处：可以减轻服务端的压力，如网络游戏。
B/S:Browser/Server
浏览器，服务端。
1，客户端不用单独编写软件。
因为客户端用的就是浏览器。
2，对于软件升级，只要考虑服务端即可。
弊端：所有的程序都运行在服务端，客户端的浏览器毕竟解析能力较弱。对游戏等。
具体的区别：
C/S 与 B/S 区别：
Client/Server是建立在局域网的基础上的.Browser/Server是建立在广域网的基础上的.
1．硬件环境不同:
C/S 一般建立在专用的网络上, 小范围里的网络环境, 局域网之间再通过专门服务器提供连接和数据交换服务.
B/S 建立在广域网之上的, 不必是专门的网络硬件环境,例如电话上网, 租用设备. 信息管理. 有比C/S更强的适应范围, 一般只要有操作系统和浏览器就行
2．对安全要求不同
C/S 一般面向相对固定的用户群, 对信息安全的控制能力很强.一般高度机密的信息系统采用C/S 结构适宜. 可以通过B/S发布部分可公开信息.
B/S 建立在广域网之上, 对安全的控制能力相对弱, 面向是不可知的用户群.
3．对程序架构不同
C/S 程序可以更加注重流程, 可以对权限多层次校验, 对系统运行速度可以较少考虑.
B/S 对安全以及访问速度的多重的考虑, 建立在需要更加优化的基础之上. 比C/S有更高的要求 B/S结构的程序架构是发展的趋势, 从MS的.Net系列的BizTalk 2000 Exchange 2000等, 全面支持网络的构件搭建的系统. SUN 和推的JavaBean 构件技术等,使 B/S更加成熟.
4．软件重用不同
C/S 程序可以不可避免的整体性考虑, 构件的重用性不如在B/S要求下的构件的重用性好.
B/S 对的多重结构,要求构件相对独立的功能. 能够相对较好的重用.
5．系统维护不同
系统维护在是软件生存周期中,开销大, ——-重要
C/S 程序由于整体性, 必须整体考察, 处理出现的问题以及系统升级.升级难. 可能是再做一个全新的系统
B/S 构件组成,方面构件个别的更换,实现系统的无缝升级. 系统维护开销减到最小.用户从网上自己下载安装就可以实现升级.
6．处理问题不同
C/S 程序可以处理用户面固定, 并且在相同区域, 安全要求高需求, 与操作系统相关. 应该都是相同的系统
B/S 建立在广域网上, 面向不同的用户群, 分散地域, 这是C/S无法作到的. 与操作系统平台关系最小.
7．用户接口不同
C/S 多是建立的Window平台上,表现方法有限,对程序员普遍要求较高
B/S 建立在浏览器上, 有更加丰富和生动的表现方式与用户交流. 并且大部分难度减低,减低开发成本.
8．信息流不同
C/S 程序一般是典型的中央集权的机械式处理, 交互性相对低
B/S 信息流向可变化, B-B B-C B-G等信息、流向的变化, 更象交易中心。
七、域名解析：
域名解析是把域名指向网站空间IP，让人们通过注册的域名可以方便地访问到网站一种服务。域名解析也叫域名指向、服务器设置、域名配置以及反向IP登记等等。说得简单点就是将好记的域名解析成IP，服务由DNS服务器完成，是把域名解析到一个IP地址，然后在此IP地址的主机上将一个子目录与域名绑定。
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