Java基础复习十五（网络）

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#TCP/UDP #七层协议

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Java基础复习十五（网络）

网络通信

三大要素

1.IP:可以在网络中唯一的标记一台主机 127.0.0.1(本地地址/本机地址/保留地址) java中将IP面向对象了–InetAddress
2.端口:用来区分一台主机上的多个服务器(不可以重复) 取值范围:(0,65535) 注意点:在通信时两边的端口号要一致
3.网络协议:相当于指定的一个统一的标准

七层协议

应用层：与其它计算机进行通讯的一个应用，它是对应应用程序的通信服务的。
例如，一个没有通信功能的字处理程序就不能执行通信的代码，从事字处理工作的程序员也不关心OSI的第7层。但是，如果添加了一个传输文件的选项，那么字处理器的程序员就需要实现OSI的第7层。示例：TELNET，HTTP，FTP，NFS，SMTP等。

表示层：这一层的主要功能是定义数据格式及加密。例如，FTP允许你选择以二进制或ASCII格式传输。如果选择二进制，那么发送方和接收方不改变文件的内容。如果选择ASCII格式，发送方将把文本从发送方的字符集转换成标准的ASCII后发送数据。在接收方将标准的ASCII转换成接收方计算机的字符集。示例：加密，ASCII等。

会话层：它定义了如何开始、控制和结束一个会话，包括对多个双向消息的控制和管理，以便在只完成连续消息的一部分时可以通知应用，从而使表示层看到的数据是连续的，在某些情况下，如果表示层收到了所有的数据，则用数据代表表示层。示例：RPC，SQL等。

传输层：这层的功能包括是否选择差错恢复协议还是无差错恢复协议，及在同一主机上对不同应用的数据流的输入进行复用，还包括对收到的顺序不对的数据包的重新排序功能。
示例：TCP，UDP，SPX。

网络层：这层对端到端的包传输进行定义，它定义了能够标识所有结点的逻辑地址，还定义了路由实现的方式和学习的方式。为了适应最大传输单元长度小于包长度的传输介质，网络层还定义了如何将一个包分解成更小的包的分段方法。示例：IP，IPX等。

**数据链路层：**它定义了在单个链路上如何传输数据。这些协议与被讨论的各种介质有关。示例：ATM，FDDI等。

物理层：OSI的物理层规范是有关传输介质的特性标准，这些规范通常也参考了其他组织制定的标准。连接头、帧、帧的使用、电流、编码及光调制等都属于各种物理层规范中的内容。物理层常用多个规范完成对所有细节的定义。示例：Rj45，802.3等。

URL和URI

URL：统一资源定位器
URI：统一资源定位符

URL的功能：

可以通过它的方法直接获取网址的各个部分，还可以访问网络的资源。

public class Demo3 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		URL url = new URL("https://www.bingbing.com:333/a/b?name=bing&age=18");
		System.out.println(url.getProtocol());//协议
		System.out.println(url.getPath());//资源路径
		System.out.println(url.getHost());//主机名/域名/IP地址
		System.out.println(url.getQuery());//查询条件
		System.out.println(url.getPort());//端口
		System.out.println(url.getDefaultPort());//默认端口    443
		//System.out.println(url.getContent());//查询的内容
		
		URL url2 = new URL("https://www.baidu.com");
		//System.out.println(url2.getContent());
		//URLConnection代表客户端与服务器端的通信通道,这个类的实例可以用于读取或者写入url引入的资源
		URLConnection connection = url2.openConnection();
		
		//获取内部的字节输入流
		InputStream inputStream = connection.getInputStream();
		//进行读写
		byte[] arr = new byte[1024];
	     inputStream.read(arr);
	     System.out.println(new String(arr,"utf8"));
	}
}

TCP与UDP的区别：

TCP	UDP
是建立在连接的基础上	建立在非连接的基础上
安全性更高	安全性低
传输速度低	传输速度高
适合传输数据量大的数据	数据量小的数据

客户端（app/浏览器）

服务器端：！=主机

端口号：同一台主机上的每一个服务器都拥有自己的端口号，取值范围(0,65535),常用的端口:80,8080

要保证客户端和服务器端的端口号一致
要保证同一台主机上的不同服务器端口号不同

模拟UDP通信

1.创建UDP通信的对象-socket对象:对应的类是DatagramSocket.(用于UDP数据的发送与接收)
2.数据的准备-封装包:DatagramPacket(数据包,包括相关的属性,数据)
3.发送数据,通过send方法

4.关闭socket对象

//客户端
public class Demo4 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//模拟UDP通信
		//客户端
		
		 //* 1.创建UDP通信的对象-socket对象:对应的类是DatagramSocket.(用于UDP数据的发送与接收)
		DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
//		 * 2.数据的准备-封装包:DatagramPacket(数据包,包括相关的属性,数据)
		 /* 打包
		 * 参数一:要传输的数据
		 * 参数二:数据的长度
		 * 参数三:服务器所在主机的地址
		 * 参数四:服务器的端口
		 */
		byte[] buf = "bingbing".getBytes();
		DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buf, buf.length, InetAddress.getLocalHost(), 20000);
		 //* 3.发送数据,通过send方法
		socket.send(packet);
		 //* 4.关闭socket对象
		socket.close();
		 
	}
}

package com.qf.test;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;

/*
 * 作为UDP的服务器端
 */
public class Demo5 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//服务器端:接收数据
		/*
		 * 1.创建socket对象,并绑定端口号---DatagramSocket
		 * 2.创建包对象,创建空数组,准备接收传来的数据
		 * 3.接收数据
		 * 4.关闭相关的对象
		 */
		System.out.println("启动服务器成功,可以随时接收数据");
		 // * 1.创建socket对象,并绑定端口号---DatagramSocket
		DatagramSocket socket  = new DatagramSocket(20000);
		 //* 2.创建包对象,创建空数组,准备接收传来的数据
		byte[] buf = new byte[1024];
		DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buf, buf.length);
		 //* 3.接收数据:当服务器运行起来,让他一直处于监听状态的方法
		socket.receive(packet);
		//显示所有数据
		byte[] bytes = packet.getData();
		System.out.println(new String(bytes));
		 //* 4.关闭相关的对象
		socket.close();

	}
}

//* 随时发随时收–使用UDP完成
//客户端

public class demo1{
    public static void main(String[] args){
        //1.创建UDP通信的对象-socket对象:对应的类是DatagramSocket.(用于UDP数据的发送与接收)
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
        /* 2.数据的准备-封装包:DatagramPacket(数据包,包括相关的属性,数据)
		 /* 打包
		 * 参数一:要传输的数据
		 * 参数二:数据的长度
		 * 参数三:服务器所在主机的地址
		 * 参数四:服务器的端口
		 */
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		String data = null;
        while((data = bufferedReader.readLine())!=null){
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data.getbytes(),data.length,InetAddress.getLocalHost(),2000);
             //* 3.发送数据,通过send方法
			socket.send(packet);
			
			//当输入over的时候结束
			if (data.equals("over")) {
				break;
			}
        }
        	 //* 4.关闭socket对象
		socket.close();
    }
}

/*
 * 服务器端
 */
public class Demo7 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		System.out.println("启动服务器成功,可以随时接收数据");
		 // * 1.创建socket对象,并绑定端口号---DatagramSocket
		DatagramSocket socket  = new DatagramSocket(20000);
		//不断的接收数据
		while (true) {
			 //* 2.创建包对象,创建空数组,准备接收传来的数据
			byte[] buf = new byte[1024];
			DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buf, buf.length);
			 //* 3.接收数据:当服务器运行起来,让他一直处于监听状态的方法
			socket.receive(packet);
			//显示所有数据
			byte[] bytes = packet.getData();
			String data = new String(bytes);
			System.out.println(new String(bytes));
			//当输入over的时候结束
			if (data.trim().equals("over")) {
				break;
			}
		}

		 //* 4.关闭相关的对象
		//socket.close();
	}
}

模拟TCP通信

在客户端与服务器端通信的时候,对于客户端既要进行输入又要进行输出,所以在Socket对象的内部就内置了输入流和输出流,
当进行数据传输的时候,将数据放入socket对象的内部,将socket对象传到服务器端,相当于在客户端与服务器端建立了一个通道,
两端使用同一个socket对象.

package test;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

/*
    客户端
 */
public class demo4 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建Socket对象并绑定端口,管理服务器主机
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(),30000);
        //2.准备数据
        String data = "BigData1923,你好";
        //3.调用Socket内部的输出流向网络写数据
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        outputStream.write(data.getBytes());
        //4.使用socket的输入流将服务器回传的信息打印
        InputStream inputStream =socket.getInputStream();
        //将内容打印到控制台
        byte[] arr = new byte[100];
        int num = inputStream.read(arr);
        String data1 = new String(arr,0,num);
        System.out.println(data1);

        socket.close();
    }
}

package test;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/*
    服务器端
 */
public class demo5 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建ServerSocket对象并设置端口
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(30000);
        //2.接收从客户端传来的socket对象
        Socket socket = serverSocket.accept();
        //3.使用socket的输入流卸货
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        //将内容打印到控制台
        byte[] arr = new byte[100];
        int num = inputStream.read(arr);
        String data = new String(arr,0,num);
        System.out.println(data);
        //给客户端回发一个信息,告知接收成功
        //获取socket的输出流
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        outputStream.write("你好,BigData1923".getBytes());

        //4.关闭资源
        serverSocket.close();

    }
}