一、网络编程概述：
1.1.网络：
- 1.两台或多台设备通过一定的物理设备连接起来构成了网络
- 2.根据网络覆盖范围的大小分为：
- 局域网：覆盖范围小，仅仅覆盖一个教师或机房
- 城域网：
- 广域网：可以覆盖全球，万维网就是广域网的代表
1.2.什么是网络编程
- 网络编程是指利用计算机网络实现程序之间通信的一种编程方式
- 在网络编程中，程序需要通过网络协议（如 TCP/IP）来进行通信，以实现不同计算机之间的数据传输和共享
二、网络编程三要素：
IP 地址： 定位网络中某台计算机
端口号port： 定位计算机上的某个进程（某个应用）
通信协议： 通过IP地址和端口号定位后，如何保证数据可靠高效的传输，这就需要依靠通信协议了
2.1.要素1：ip地址及相关概念：
a.ip地址：
- 1.IP 地址用于唯一标识网络中的每一台计算机
- 2.在 Internet 上，使用 IPv4 或 IPv6 地址来表示 IP 地址
- 3.通常 IPv4 地址格式为 xxx.xxx.xxx.xxx，其中每个 xxx 都表示一个 8 位的二进制数（每一个xxx的取值范围是0-255），组合起来可以表示 2^32 个不同的 IP 地址
- 4.IPv4 地址被分为网络地址和主机地址两部分，前3个字节用于表示网络（省市区），最后1个字节用于表示主机（家门牌）。而一些 IP 地址被保留或者被私有机构使用，不能用于公网的地址分配
- 5.有一些 IP 地址被用作多播地址，仅用于特定的应用场景
- 本机地址：127.0.0.1，主机名：localhost。
- 192.168.0.0-192.168.255.255为私有地址，属于非注册地址，专门为组织机构内部使用。
- 6.IPv6使用16个字节表示IP地址(128位)，这样就解决了网络地址资源数量不够的问题。IPv6 地址由 8 组 16 位十六进制数表示，每组之间用冒号分隔，如：3ffe:3201:1401:1280:c8ff:fe4d:db39:1984
b.域名：
- 1.IP地址毕竟是数字标识，使用时不好记忆和书写，因此在IP地址的基础上又发展出一种符号化的地址方案，来代替数字型的IP地址。每一个符号化的地址都与特定的IP地址对应。这个与网络上的数字型IP地址相对应的字符型地址，就被称为域名。
- 2.目前域名已经成为互联网品牌、网上商标保护必备的要素之一，除了识别功能外，还有引导、宣传等作用。如：www.baidu.com
c.DNS
- 1.在Internet上域名与IP地址之间是一对一（或者多对一）的，域名虽然便于人们记忆，但机器之间只能互相认识IP地址，它们之间的转换工作称为域名解析，域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成，DNS（Domain Name System域名系统）就是进行域名解析的服务器，域名的最终指向是IP
2.2.要素2：端口号:
- 1.在计算机中，不同的应用程序是通过端口号区分的
- 2.端口号是用两个字节（无符号）表示的，它的取值范围是0~65535，而这些计算机端口可分为3大类：
- 公认端口：0~1023。被预先定义的服务通信占用（如：HTTP占用端口80，FTP占用端口21，Telnet占用端口23等）
- 注册端口：1024~49151，分配给用户进程或应用程序（如：Tomcat占用端口8080，MySQL占用端口3306，Oracle占用端口1521等）
- 动态/私有端口：49152~65535
- 3.通常情况下，服务器程序使用固定的端口号来监听客户端的请求，而客户端则使用随机端口连接服务器
- 4.IP地址好比每个人的地址（门牌号），端口好比是房间号。必须同时指定IP地址和端口号才能够正确的发送数据。接下来通过一个图例来描述IP地址和端口号的作用，如图所示:
2.3.要素2：通信协议：
a.网络通信：
网络通信：将数据从网络中的一台设备传输到另一台设备上java.net包下面提供了一系列的接口，让程序员使用，完成网络通讯
b.通信协议：
- 1.在计算机网络中，这些连接和通信的规则被称为网络通信协议，它对数据的传输格式、传输速率、传输步骤等做了统一规定，通信双方必须同时遵守才能完成数据交换
- 2.在计算机网络中，常用的协议有 TCP、UDP、HTTP、FTP 等。这些协议规定了数据传输的格式、传输方式和传输顺序等细节。
- TCP（传输控制协议）是一种可靠的面向连接的协议，它提供数据传输的完整性保证
- UDP（用户数据报协议）则是一种无连接的协议，传输效率高。在网络编程中，需要选取合适的协议类型来实现数据传输
- TCP（传输控制协议）是一种可靠的面向连接的协议，它提供数据传输的完整性保证
c.通信协议模型- OSI参考模型：
- OSI模型把网络通信的工作分为7层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。OSI七层协议模型如图所示：
d.TCP/IP参考模型：
- 1.TCP/IP，即Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写，中译名为传输控制协议/因特网互联协议，是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础
- 2.TCP/IP协议是一个开放的网络协议簇，它的名字主要取自最重要的网络层IP协议和传输层TCP协议。TCP/IP协议定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准
- 3.TCP/IP参考模型采用4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求，这4个层次分别是：网络接口层、互联网层（IP层）、传输层（TCP层）、应用层
- 4.OSI模型与TCP/IP模型的对应关系如图所示：
21.1.6 网络通信协议
21.1.7 TCP 和 UDP
三、网络编程基础类：
21.2 InetAddress 类
21.2.1 相关方法
21.2.2.代码演示
package com.hspedu.api;
import java.net.InetAddress;
import java.net.InterfaceAddress;
import java.net.UnknownHostException;
/**
* @author: jianqun
* @email: 1033586391@qq.com
* @creat: 2022-04-05-20:41
* @Description: 演示InetAddress的使用
*/
public class API_ {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
//获取本机的InetAddress 对象
InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
System.out.println(localHost);//DESKTOP-KE3RFAQ/192.168.2.3
// 2.根据指定的主机名，获取InetAddress对象
InetAddress byName = InetAddress.getByName("DESKTOP-KE3RFAQ");
System.out.println(byName);//DESKTOP-KE3RFAQ/192.168.2.3
// 3.根据域名返回 InetAddress对象，比如域名：www.baidu.com
InetAddress byName1 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
System.out.println(byName1);//www.baidu.com/110.242.68.4
//4.通过 InetAddress 对象，获取对应的地址
String hostAddress = byName1.getHostAddress();
System.out.println("ip:" + hostAddress);//ip:110.242.68.4
//通过InetAddress对象,获取主机名或者域名
String hostName = byName1.getHostName();
System.out.println("主机名或者域名:" + hostName);//主机名或者域名:www.baidu.com
}
}
21.3 Socket
21.3.1.什么是Socket
- 1.套接字（Socket）开发网络应用程序被广泛应用，是一个开发标准
- 2.通信的两端都要有Socket，是两台机器间通信的端点
- 3.网络通信其实就是Socket间的通信
- 4.Socket允许程序把网络连接当成一个流，数据在两个Socket间通过IO传输
- 5.一般主动发起通信的应用程序叫客户端，等待通信的请求方叫服务端
21.3.2.通讯的方法：
- 如上的示意图，当我们需要通讯的时候（读写数据的时候）,我们有两个常用的方法来进行通讯
socket.getOutputStream()socket.getInputStream()
四、TCP与UDP协议：
21.4 TCP 网络通信编程
21.4.1.基本介绍
- 1.基于
客户端-服务器端的网络通信协议 - 2.底层使用时基于
TCP/IP使用的 - 3.应用场景：客户端发送，服务端接受并显示在控制台
- 4.基于Socket的TCP编程
21.4.2.应用案例 1(使用字节流)
- 1.题目要求：
- 2.分析:
- 要写两个程序，一个客户端，一个服务端
- 服务端使用9999端口监听，等待连接，当没有客户端连接的时候，程序会阻塞等待连接
- 客户端连接服务端（ip + 端口），发送的请求内容是：hello server
- 客户端程序：
package com.hspedu.socket;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
/**
* @author: jianqun
* @email: 1033586391@qq.com
* @creat: 2022-04-05-23:16
* @Description: 客户端发送hell信息给服务端
*/
public class ScoketTCP01Client {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 1.连接服务器,因为服务器在本机，所以获取本地ip就可以，如果是远程服务器，可以写ip地址
// 解读：连接本机 + 9999 端口，如果连接成功，就会返回Socket对象
Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(),9999);
System.out.println("客户端 socket:" + socket.getClass());
// 2.连接上之后，就生成Socket，通过socket.getOutputStream()输出流传输数据到数据传输通道
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
outputStream.write("hello~socket".getBytes());
//关闭流对象和socket
socket.close();
outputStream.close();
}
}
- 服务端程序：
package com.hspedu.socket;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/**
* @author: jianqun
* @email: 1033586391@qq.com
* @creat: 2022-04-05-23:06
* @Description: 服务端接受信息
*/
public class SocketTCP01Server {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 本机9999端口监听：
// 要求本机的9999端口不被占用
// ServerSocket可以通过accept() 返回多个Socket[多个客户端连接服务器的一个并发]
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
System.out.println("服务端的9999端口等待连接");
// 2.当无客户端连接9999端口的时候，就会阻塞，等待连接
// 如果有客户端连接，会返回Scket对象，程序才继续往下执行
Socket accept = serverSocket.accept();
System.out.println("服务端socket=:" + accept.getClass());
// 3.通过socket.getStream()读取客户端读取客户端写入到数据通道的内容，显示
InputStream inputStream = accept.getInputStream();
//4.IO读取
byte[] buf = new byte[1024];
int readLen = 0;
while((readLen = inputStream.read(buf))!= -1){
System.out.println(new String(buf, 0, readLen));//根据读取到的实际长度，显示内容.
}
inputStream.close();
accept.close();
serverSocket.close();
}
}
21.4.3.应用案例 2(使用字节流) SocketTCP02.java
- 1.题目要求：
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