javase-网络通信

网络编程

编写运行在多个设备上的程序、设备通过网络链接起来。

OSI分层模型

应用层：

最靠近用户的一层、为用户提供了一个访问网络的接口。常见网络协议有：HTTP，HTTPS，FTP，POP3、SMTP 等

表示层：

数据格式化、数据加密

会话层：

负责建立、管理、终止会话连接。

传输层：

负责建立一个端到端的连接、处理数据包错误、数据包顺序和其他重要的传输问 题。 传输层向上层屏蔽了下层数据通信的细节。

TCP、UDP就是属于这一层、端在这里指的是端口号。

网络层：

通过ip寻址来建立两个节点之间的连接、保证数据正确无误传输、即ip协议层。

数据链路层：

负责在物理网络上传输数据。

将比特组合成字节,再将字节组合成帧,使用链路层地址 (以太网使用 MAC 地址)来访问介质,并进行差错检测。 数据链路层又 分为 2 个子层：逻辑链路控制子层（LLC）和媒体访问控制子层（MAC）。 MAC 子层处理 CSMA/CD 算法、数据出错校验、成帧等；LLC 子层 定义了一些字段使上次协议能共享数据链路层。 在实际使用中，LLC 子层并非必需的。

物理层：

最终信号的传输通过物理层实现、通过物理介质传输比特流。如网线电缆。

TCP/IP五层协议

TCP/IP 协议（传输控制协议/互联网协议）不是简单 的一个协议，而是一组特别的协议，包括：TCP，IP，UDP，ARP 等， 这些被称为子协议。

网络层： IP(网络之间的互联协议)

传输层： TCP(传输控制协议) UDP(用户数据报协议)

应用层： Telnet(Internet 远程登录服务的标准协议和主要 方式)、FTP(文本传输协议)、HTTP(超文本传送协议)

端口号：

包括物理端口和逻辑端口、物理端口是用于连接物理设备 之间的接口，逻辑端口是逻辑上用于区分服务的端口。TCP/IP 协议中的 端口就是逻辑端口，通过不同的逻辑端口来区分不同的服务。

最多可以有 65536 个端口。端口是通过 端口号来标记的，端口号只有整数，范围是从 0 到 65535。

URL:

由协议、ip地址、端口号、路径、文件名、请求参数。

Socket编程

TCP方式：

传输控制协议、保障了两个应用程序之间的可靠通信、通常用于互联网协议，被称 TCP / IP。

UDP方式：

用户数据报协议、一个无连接协议、提供了应用程序之间要发送的数据的数据包。

一个典型的 UDP 客户端要经过下面三步操作：

1. 创建一个 DatagramSocket 实例，可以有选择地对本地地址和 端口号进行设置，如果设置了端口号，则客户端会在该端口号上监 听从服务器端发送来的数据；
2. 使用 DatagramSocket 实例的 send（）和 receive（）方法来 发送和接收 DatagramPacket 实例，进行通信；
3. 通信完成后，调用 DatagramSocket 实例的 close（）方法来关 闭该套接字。 由于 UDP 是无连接的，因此 UDP 服务端不需要等待客户端的请求 以建立连接。另外，UDP 服务器为所有通信使用同一套接字，这点 与 TCP 服务器不同，TCP 服务器则为每个成功返回的 accept()方法 创建一个新的套接字。

一个典型的 UDP 服务端要经过下面三步操作：

1. 创建一个 DatagramSocket 实例，指定本地端口号，并可以有 选择地指定本地地址，此时，服务器已经准备好从任何客户端接收 数据报文；
2. 使用 DatagramSocket 实例的 receive（）方法接收一个 DatagramPacket 实例，当 receive（）方法返回时，数据报文就 包含了客户端的地址，这样就知道了回复信息应该发送到什么地 方；
3. 使用 DatagramSocket 实例的 send（）方法向服务器端返回 DatagramPacket 实例。

TCP和UDP的区别

• TCP有连接、UDP无连接
• TCP资源消耗多、因为需要创建连接。
• TCP是一对一连接、所以能保证数据正确性、UDP容易丢包。
• TCP保证数据顺序、是有序的。UDP是无序的。

BIO、NIO、AIO

BIO

同步阻塞、实现模式为一个连接一个线程

NIO

同步非阻塞：服务器实现模式为 一个请求一个线程

AIO

异步非阻塞：服务器实现模式为 一个有效请求一个线程

联系和区别

• 都是在TCP/IP基础上进行的
• BIO和NIO都是同步请求、AIO是异步请求
• BIO是阻塞情况、而,NIO 和 AIO 是非阻塞

HTTP协议

http协议是超文本传输协议、属于应用层协议、规定了客户端和服务端的传输数据的格式。属于无状态的、对于前面的传递过的信息没有记录。

请求方式主要有： GET,POST,HEAD,PUT,DELETE 等等，最主要的 get,post 方法

get请求：数据以URL形式传输、对数据大小有一定限制、安全性比较低、用于传输数据量小、安全性要求比较低。数据在 URL 中对所有人都是可见的。

post请求：数据以包的形式传输、数据大小没有限制、比较安全、用于传输数据量大、对安全性要求较高的数据。数据在 URL 中对所有人都是可见的。

HTTP 转态码

状态代码有三位数字组成，第一个数字定义了响应的类别，共分五种类别:

1xx：指示信息--表示请求已接收，继续处理 

2xx：成功--表示请求已被成功接收、理解、接受 

3xx：重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作 

4xx：客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现 

5xx：服务器端错误--服务器未能实现合法的请求

TCP协议

三次握手

第一次握手：建立连接、客户端发起请求、标记自身为未连接状态、等待服务端确认

第二次握手：接收请求并确认可以连接、标记自身为未连接状态

第三次握手：客户端接收到同意连接请求后、进入连接状态

Alice 向 Bob 发送一个请求建立连接的消息，表示想要和 Bob 聊天。

Bob 收到 Alice 的请求建立连接的消息后，回复一个确认连接的消息，表示同意和 Alice 聊天。

Alice 收到 Bob 同意的消息后，连接建立。

四次挥手

第一次挥手：A表示没有信息发送给B、请求断开连接

第二次挥手：B确认自己有没有数据发送

第三次挥手：B向A表示也没有信息发送、确认可以断开连接

第四次挥手：A接收到信息、双方断开连接

Alice 向 Bob 发送一个消息，表示要结束聊天。

Bob 收到 Alice 的消息后，向 Alice 发送一个确认消息，表示已经收到 Alice 的消息。

Bob 向 Alice 发送一个消息，表示也要结束聊天。

Alice 收到 Bob 的消息后，向 Bob 发送一个确认消息，表示已经收到 Bob 的消息。

TCP 协议在哪一层？IP 协议在那一层？HTTP 在哪一层？

TCP在传输层、IP在网络层、HTTP在应用层
表示已经收到 Alice 的消息。

Bob 向 Alice 发送一个消息，表示也要结束聊天。

Alice 收到 Bob 的消息后，向 Bob 发送一个确认消息，表示已经收到 Bob 的消息。

TCP 协议在哪一层？IP 协议在那一层？HTTP 在哪一层？

TCP在传输层、IP在网络层、HTTP在应用层