2011-9-19 网络编程 晴

 

 

                      2011-9-19 网络编程     

Java是一种平台无关的编程语言，具有“一次编写、到处运行”的特点，所以非常适合网络编程。可以说，在网络编程方面没有任何一门语言比Java更优秀。

网络基本概念

计算机网络，就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互连成一个规模大、功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享硬件、软件、数据信息等资源。

网络体系结构：国际标准化组织ISO于l978年提出“开放系统互连参考模型”，即著名的OSI（Open System Interconnection）模型。该模型把计算机网络分成物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层等七层。

通信协议
计算机网络中实现通信必须有一些约定，即通信协议。对速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等制定标准。

TCP协议：提供可靠的数据传输服务的规则。

IP协议进行IP数据包的分割和组装。

但是通过IP协议并不能清楚地了解到数据包是否顺利地发送给目标计算机。而使用TCP协议，它将数据包成功发送给目标计算机后，会要求发送一个确认，如果在某个时间内没有收到确认，TCP将重新发送数据包。

IP地址和端口号

IP地址：为实现网络中不同的计算机之间的通信，在网络中的每台机器都必须有一个与众不同的标识，这就是IP地址（IP Address）。

¯  格式：数字型、32位、由4段8位的二进制数组成。一般表示为十进制形式（4个0~255的十进制整数），中间用圆点隔开，如：166.111.78.98。

*域名地址：也是分段表示的，便于记忆的、字符串形式。

端口：一个16位的整数，用于表示数据交给哪个通信程序处理。因此，端口就是应用程序与外界交流的出入口，它是一种抽象的软件结构，包括一些数据结构和I/O（基本输入/输出）缓冲区。

不同的应用程序处理不同端口上的数据，同一台机器上不能有两个程序使用同一个端口，端口号可以从0到65535，通常将它分为三类：

公认端口（Well Known Ports）：从0到1023，它们紧密绑定（Binding）一些服务。

注册端口（Registered Ports）：从1024到49151。它们松散地绑定一些服务。

动态和/或私有端口（Dynamic and/or Private Ports）：从49152到65535，这些端口是应用程序使用的动态端口，应用程序一般不会主动使用这些端口。

JDK中为开发网络应用程序提供了java.net包，该包下的类和接口几乎都是为网络编程服务的。

InetAddress：用于描述IP地址的对象

InetAddress类没有提供构造方法，而是提供了两个静态方法来获取InetAddress实例
getByName(String host)：根据主机获取对应的InetAddress对象。
getByAddress(byte[] addr)：根据原始IP地址来获取对应的InetAddress对象。

 

解析一个URL

　　一个URL对象生成后，其属性是不能被改变的，但是我们可以通过类URL所提供的方法来获取这些属性：

　　　public String getProtocol() 获取该URL的协议名。

　　　public String getHost() 获取该URL的主机名。

　　　public int getPort() 获取该URL的端口号，如果没有设置端口，返回-1。

　　　public String getFile() 获取该URL的文件名。

　　　public String getRef() 获取该URL在文件中的相对位置。

　　　public String getQuery() 获取该URL的查询信息。

　　　public String getPath() 获取该URL的路径

　　　public String getAuthority() 获取该URL的权限信息

　　　public String getUserInfo() 获得使用者的信息

　　　public String getRef() 获得该URL的锚

 

 

通信协议
计算机网络中实现通信必须有一些约定，即通信协议。对速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等制定标准。
TCP协议：提供可靠的数据传输服务的规则。
IP协议进行IP数据包的分割和组装。
IP地址和端口号
IP地址：为实现网络中不同的计算机之间的通信，在网络中的每台机器都必须有一个与众不同的标识，这就是IP地址（IP Address）。
格式：数字型、32位、由4段8位的二进制数组成。一般表示为十进制形式（4个0~255的十进制整数），中间用圆点隔开，如：166.111.78.98。
端口：一个16位的整数，用于表示数据交给哪个通信程序处理。因此，端口就是应用程序与外界交流的出入口，它是一种抽象的软件结构，包括一些数据结构和I/O（基本输入/输出）缓冲区。
Java的基本网络应用
JDK中为开发网络应用程序提供了java.net包，该包下的类和接口几乎都是为网络编程服务的。
InetAddress：用于描述IP地址的对象
InetAddress类没有提供构造方法，而是提供了两个静态方法来获取InetAddress实例
getByName(String host)：根据主机获取对应的InetAddress对象。
getByAddress(byte[] addr)：根据原始IP地址来获取对应的InetAddress对象。
在Java中操纵UDP
使用位于JDK中Java.net包下的DatagramSocket和DatagramPacket类，可以非常方便地控制用户数据报文。
DatagramSocket类：创建接收和发送UDP的Socket实例
DatagramSocket()：创建实例。通常用于客户端编程，它并没      有特定监听的端口，仅仅使用一个临时的。
DatagramSocket(int port)：创建实例，并固定监听Port端口的 报文。
DatagramSocket(int port, InetAddress localAddr)：这是个非常有用的构建器，当一台机器拥有多于一个IP地址的时候，由它创建的实例仅仅接收来自LocalAddr的报文。
注意：在创建DatagramSocket类实例时，如果端口已经被使用，会产生一个SocketException的异常抛出，并导致程序非法终止，这个异常应该注意捕获。
receive(DatagramPacket d)：接收数据报文到d中。receive方法产生一个“阻塞”。
send(DatagramPacket d)：发送报文d到目的地。
setSoTimeout(int timeout)：设置超时时间，单位为毫秒。
close()：关闭DatagramSocket。在应用程序退出的时候，通常会主动释放资源，关闭Socket，但是由于异常地退出可能造成资源无法回收。所以，应该在程序完成时，主动使用此方法关闭Socket，或在捕获到异常抛出后关闭Socket。
编写程序演示使用UDP协议数据报的发送和接受。
发送端
1.建立udpsocket服务端点。该端点建立，系统会随机分配一个端口。如果不想随机配置，可以手动指定
2.将数据进行packet包的封装，必须要指定目的地地址和端口。
byte[] buf = "wo shi shu ju".getBytes();
DatagramPacket dp=new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.254"),9001);
3.通过socket服务的send方法将该包发出。
ds.send(dp);
4.将socket服务关闭。主要是关闭资源。
ds.close();
接收端
建立udp的socket服务。要监听一个端口。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(9001);
定义一个缓冲区，将该缓冲区封装到packet包中。
byte[] buf = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);
通过socket的receive方法将数据存入数据包中。
ds.receive(dp);
通过数据包dp的方法getData()、getAddress()、getPort()等方法获取包中的指定信息。
关闭socket。
ds.close();
在Java中实现TCP协议编程
ServerSocket：编写TCP网络服务程序,首先要用到java.net.ServerSocket类用以创建服务器Socket
构造方法：
ServerSocket(int port)：创建绑定到特定端口的服务器套接字
ServerSocket(int port, int backlog)：利用指定的backlog(服务器忙时保持连接请求的等待客户数量),创建服务器套接字并将其绑定到指定的本地端口号。
ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr)：使用指定的端口、侦听 backlog 和要绑定到的本地 IP 地址创建服务器。