Java中的网络编程

什么是网络编程

可以让设备中的程序与网络上其他设备中的程序进行数据交互（实现网络通信）

基本的通信架构

基本的通信架构有2种形式：

• CS架构（Client客户端/Server服务端）
• BS架构（Browser浏览器/Server服务端）

无论是CS结构，还是BS架构的软件都必须依赖网络编程

CS结构

BS架构

网络通信三要素

IP地址——是设备在网络中的地址，是唯一的标识
端口——应用程序在设备中唯一的标识
协议——连接和数据在网络中传输的规则

IP地址

IP：全称“互联网协议地址“，是分配给上网设备的唯一标志。
IP地址有两种形式：IPv4、IPv6


IP域名：
域名代表IP，通过域名访问时，
首先发送到dns服务器（域名解析器），dns服务器将IP地址返回给电脑，机器拿着真实的IP地址访问该服务器，该服务器返回数据展示在电脑中。
如果dns没有域名对应的IP，会把域名发给运营商服务器，去互联网上找到IP，将该IP返回到dns服务器中记住

公网IP、内网IP

• 公网IP：是可以连接互联网的IP地址；
• 内网IP：也叫局域网IP，只能阻止机构内部使用。

192.168.开头的就是常见的局域网地址，范围即为192.168.0.0——192.168.255.255，专门为组织机构内部使用。

特殊IP地址：
127.0.0.1、localhost：代表本机IP，只会寻找当前所在的主机

Java中代表IP地址的类（InetAddress）

端口号

标记正在计算机设备上运行的应用程序的，被规定为一个16位的二进制，范围是0～65535

端口分类

• 周知端口：0～1023，被预先定义的知名应用占用（如：HTTP占用80，FTP占用21）
• 注册端口：1024～49151，分配给用户进程或某些应用程序
• 动态端口：49152～65535，之所以称为动态端口，是因为它一般不固定分配某种进程，而是动态分配。

注意：自己开发的程序一般使用注册端口，且一个设备中不能出现两个程序的端口号一样，否则出错。

通信协议

• 网络上的通信设备，事先规定的连接规则，以及传输数据的规则被称为网络通信协议。

开放式网络互联标准：OSI网络参考模型

• OSI网络参考模型：全球网络互联标准（分为7个层级 ）
• TCP/IP网络模型：事实上的国际标准
  

传输层的2个通信协议（TCP/UDP）

• UDP：用户数据报协议；
• TCP：传输控制协议。

UDP协议（通信效率高）

• 特点：无连接，不可靠通信
• 不事先建立连接，数据按照包发，一包数据包含：自己的IP、程序端口，目的地IP、程序端口和数据（限制在64KB以内）等。
• 发送方不管对方是否在线，数据在中间丢失也不管，如果接收方收到数据也不返回确认，故是不可靠的

TCP协议（通信效率相对不高）

• 特点：面向连接、可靠通信。
• TCP的最终目的：要保证在不可靠的信道上实现可靠的传输
• TCP主要有三个步骤实现可靠传输：三次握手建立连接，传输数据进行确认，四次挥手断开连接

TCP协议：三次握手建立可靠连接
可靠连接：确定通信双方，收发消息都是正常无问题的（全双工）

传输数据会进行确认，以保证数据传输的可靠性

TCP协议：四次挥手断开连接
目的：确保双方数据的收发都已经完成