黑马程序员_网络编程

最新推荐文章于 2025-05-07 14:41:33 发布

原创最新推荐文章于 2025-05-07 14:41:33 发布 · 358 阅读

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本文详细介绍了网络编程的基础知识，包括OSI和TCP/IP模型、网络通讯要素，以及UDP和TCP传输的具体过程。通过实例展示了如何使用Java进行UDP和TCP的网络编程。

学习网络编程，我们首先应该了解一些网络的基本知识。

一、网络模型：

1：•OSI（OpenSystemInterconnection开放系统互连）参考模型。

2：TCP/IP参考模型。

网络参考模型：

3、这七层模型的具体含义：

（1）、物理层：主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是传输比特流（就是由1、0转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为1、0，也就是我们常说的数模转换与模数转换）。这一层的数据叫做比特。

（2）、数据链路层：主要将从物理层接收的数据进行MAC地址（网卡的地址）的封装与解封装。常把这一层的数据叫做帧。在这一层工作的设备是交换机，数据通过交换机来传输。

（3）、网络层主要将从下层接收到的数据进行IP地址（例192.168.0.1)的封装与解封装。在这一层工作的设备是路由器，常把这一层的数据叫做数据包。

（4）、传输层：定义了一些传输数据的协议和端口号（WWW端口80等），如：TCP（传输控制协议，传输效率低，可靠性强，用于传输可靠性要求高，数据量大的数据），UDP（用户数据报协议，与TCP特性恰恰相反，用于传输可靠性要求不高，数据量小的数据，如QQ聊天数据就是通过这种方式传输的）。主要是将从下层接收的数据进行分段和传输，到达目的地址后再进行重组。常常把这一层数据叫做段。

（5）、会话层通过传输层（端口号：传输端口与接收端口）建立数据传输的通路。主要在你的系统之间发起会话或者接受会话请求（设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名）。

（6）、表示层：主要是进行对接收的数据进行解释、加密与解密、压缩与解压缩等（也就是把计算机能够识别的东西转换成人能够能识别的东西（如图片、声音等）。（7）、应用层：主要是一些终端的应用，比如说FTP（各种文件下载），WEB（IE浏览），QQ之类的（可以把它理解成我们在电脑屏幕上可以看到的东西．就是终端应用）。

二、网络通讯要素

1、IP地址(InetAddress)：网络中设备的标识。

2、端口号：用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识。

有效端口：0~65535，其中0~1024系统使用或保留端口。

3、传输协议：数据传送过程中的规则。

常见协议：1、TCP：

特点：建立连接，形成传输数据的通道。

在连接中进行大数据量传输。

通过三次握手完成连接，是可靠协议。

必须建立连接，效率会稍低。

2、UDP：

特点：将数据及源和目的封装成数据包中，不需要建立连接。

每个数据报的大小在限制在64k内。

因无连接，是不可靠协议。

不需要建立连接，速度快。

4、Socket：Socket就是为网络服务的一种机制。通信的两端都有Socket，网络通信其实就是Socket通信，而数据在两个Socket间是通过IO传输的。

了解了这些基本知识后，我们就应该掌握UDP和TCP这两种传输的具体过程。

一、UDP传输：面向无连接。使用的是发送端和接收端。

1、发送端：

（1）：要进行UDP协议的网络通信，就要建立UDP的Socket服务。所以我们首先要建立Socket，用到了DatagramSocket，此类表示用来发送和接收数据报包的套接字，（其实就是此类表示用来发送和接收数据报包的套接字）。

（2）：确定要发送的具体数据。

（3）：创建数据包对象，因为udp协议是需要将数据封装到指定的数据包中。这时就需要用到DatagramPacket，数据报包用来实现无连接包投递服务。

（4）：用UDP Socket服务中的send方法，发出数据包。

（5）：关闭资源。

2、接收端：

（1）：创建udp socket服务对象。绑定一个指定的端口。给该应用程序分配一个数据标示。也可以称之为监听一个端口。

（2）：创建数据包，用于存储接收到的数据，并用数据包对象的方法对数据包中的内容进行解析。

（3）：使用socket对象的receive方法将接收到的数据都存储到数据包的对象中。

（4）：用数据包的方法对这些数据进行解析。

（5）：关闭资源。

例：

发送端：

public class Send{
public static void main(String[] args) throws IOException {
/*
 * 需求：通过udp协议发送一段数据给指定主机。
 */ 
//1,既然要进行udp协议的网络通信，当然要建立udp的socket服务.
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10009);
System.out.println("udp的发送端开启");
//2,确定发送的具体的数据。
String str = "  你好";
byte[] buf = str.getBytes();
//3,创建数据包对象，因为udp协议是需要将数据封装到指定的数据包中。
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"),10009);

//4,使用udpsocket服务的send方法。将数据包发出。
ds.send(dp);

//5,关闭资源。
ds.close();
}
}


接收端：
public class Receive {
public static void main(String[] args) throws IOException {
/*
 * 需求：接收到发过来的数据，并将数据中的ip 地址和 端口以及数据内容都打印在显示器。
 */

//1,创建udp socket服务对象。绑定一个指定的端口。给该应用程序分配一个数据标示。也可以称之为监听一个端口。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
System.out.println("接收端开启.......");
//2,创建数据包，用于存储接收到的数据，并用数据包对象的方法对数据包中的内容进行解析。
byte[] buf = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);

//3,使用socket对象的receive方法将接收到的数据都存储到数据包的对象中。
ds.receive(dp);


// 4、直接用数据包的方法对这些数据进行解析。 

//获取ip。
String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
//获取port
int port = dp.getPort();
//获取数据内容。
byte[] data = dp.getData();
String text = new String(data,0,dp.getLength());
System.out.println(ip+":"+port+"::"+text);
//5,关闭资源。
ds.close(); 
}
}

二、TCP传输：面向连接（三次握手）。使用的是服务端和客户端。

1、客户端：

（1）：创建TCP客户端对象，必须要有socket服务。客户端通常一建立，就需要去进行连接。因为这是面向连接的协议。所以必须明确要连接那个主机，以及端口。

（2）：连接一旦建立，就形成了数据传输的通道，其实该通道就是IO流。而这个IO流是有socket建立的。所以称之为socket io流。该流中也有输入流和输出流。
通过socket io 流获取输出流用到方法 getoutputstream()。

（3）：使用输出流对象将数据写入。

（4）：关闭资源。

2、服务端：

（1）：创建tcp服务端对象。并监听一个端口。

（2）：获取客户端对象和指定的客户端进行通信。该方法是 accept();

（3）：有了socket，就可以获取其中的流，必须要读取客户端的数据，需要获取读取流。用到方法 getinputstream()。

（4）：关闭资源。

例：

客户端：public class Client {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {

/*
* 定义一个TCP的客户端。 发送一段数据给服务器端。 
*/

//1,创建tcp客户端对象。必须要有socket服务。客户端通常一建立，就需要去进行连接。
//因为这是面向连接的协议。所以必须明确要连接那个主机，以及端口。
Socket s = new Socket("127.0.0.1",10009);
System.out.println("客户端启动.......");
//2，连接一旦建立，就形成了数据传输的通道，其实该通道就是IO流。而这个IO流是有socket建立的。
//所以称之为socket io流。该流中也有输入流和输出流。
//想要通过socket io 流获取输出流。
OutputStream out = s.getOutputStream();

//3，使用输出流对象将数据写入。
out.write("你好".getBytes());
 //4，关闭资源。
s.close(); 
}
}



服务端：
public class Server{
public static void main(String[] args) throws IOException {

/*
* 创建一个服务端用来接收数据。 
* 
*/
//1，创建tcp服务端对象。并监听一个端口。 
ServerSocket ss = new ServerSocket(10009);
System.out.println("服务端启动.......");
//2，获取客户端对象和指定的客户端进行通信。该方法是 accept();
Socket s = ss.accept();

//获取一次客户端ip地址。
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
System.out.println(ip+"....connected");

//3,有了socket，就可以获取其中的流，必须要读取客户端的数据，需要获取读取流。
InputStream in = s.getInputStream();

byte[] buf = new byte[1024];

int len = in.read(buf);

String  text = new String(buf,0,len);

System.out.println(text);

//关闭资源：
s.close();//先 关闭客户端。
ss.close();//后关闭服务端。


}


}