技术理论-【socket】- 计算机网络

背景知识

• 计算机网络

• 互联网
  

• IP

• 端口
  

• URL

• B/S,C/S

• 分层

  • ISO标准（物理，数据链路，网络，传输，会话，表示，应用）
  • TCP/IP协议集（网络接口，网络层、传输层、应用层）

• 应用层：HTTP、FTP、DNS、SMTP、Telnet

• 传输层：TCP、UDP

• 数据包
  

知识点

• HTTP
  • InetAddress
  • InetSocketAddress
  • URL
  • HttpURLConnection
• TCP协议
  • ServerSocket
  • Socket
    
• UDP协议
  • DatagramPacket
  • DatagramSocket
    

命题

• 计算机网络是计算机之间建立的通信网络。
• 通信网络是个体之间传递信息的网络，比如邮政网络、快递网络、手机网络。
• 计算机信息是通过网络设备进行传输。
• 计算机信息是二进制的数字信息。
• 计算机在网络中需要用IP作为身份标识。
• 计算机中有多个应用，端口是应用在网络中的标识。
• 应用拥有多个资源，URI是应用资源的标识。
• URI（统一资源标志符）分为URL（统一资源定位符）和URN（统一资源名称）。
• 计算机网路分为局域网和互联网。
• 局域网是封闭的私有网络，私有IP。
• 互联网是开放的公共网络，共有IP。
• 网络中传输的是数据包，类似于快递包裹。
• 数据包传输过程需要底层网络设备支持，比如网线、集线器、路由器。
• 数据传输必须保证数据的完整性，就要求网络可用性、高效性、稳定性，所以将传输过程通过分层进行解耦，分层来解决可用性、高效性、稳定性、完整性。
• 网络使用的TCP/IP分层方案。
• 应用开发者只关心传输层和应用层。
• 传输层负责数据包的传递工作，类似于快递公司，只负责运输过程，不关心包裹内容。
• 传输层的工具是socket，有TCP和UDP两种传输协议。
• 应用层负责数据内容规范，类似于信件格式，不同信件，格式不同。
• 互联网三大基石：HTTP、HTML、URL。
• TCP传输是安全的，保证数据一定能传递成功，代价是占用资源多、性能低。
• UDP传输是不安全的，只负责数据发送，不关心接收情况，优点是占用资源少，性能高，代价是可能丢包。

实际案例

• 信息订阅
• 点对点传输
• 聊天室
• 爬虫

代码案例

TCP-server

/**
 * TCP服务器端，接收和处理客户端信息
 * 1、创建服务器socket对象，ServerSocket，侦听1003端口
 * 2、侦听端口，
 * 3、准备输入和输出对象
 * 4、输入对象读取客户端消息
 * 5、输出对象返回消息
 * 6、释放资源
 * 
 * @author jeadong
 *
 */
public class TcpServer {

	public static void main(String[] args) throws Exception {
//		 * 1、创建服务器socket对象，ServerSocket，侦听1003端口
		ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(1003);
//		 * 2、侦听端口
		System.out.println("服务器接收消息中...");
		Socket socket =  serverSocket.accept();
//		 * 3、准备输入和输出对象
		DataInputStream reader = new DataInputStream(socket.getInputStream());
//		 * 4、输入对象读取客户端消息
		System.out.println("收到客户端消息，准备处理...");
		System.out.println("client："+reader.readUTF());
//		 * 5、输出对象返回消息
		DataOutputStream writer = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
		writer.writeUTF("收到！");
		writer.flush();
//		 * 6、释放资源
		reader.close();
		writer.close();
		socket.close();
		serverSocket.close();
		
		
	}

}

TCP-client

/**
 * TCP客户端，向服务器发送消息
 * 1、创建socket对象，指定服务器IP+端口
 * 2、准备输入和输出对象
 * 3、发送消息
 * 4、接收消息
 * 5、释放资源
 * 
 * @author jeadong
 *
 */
public class TcpClient {

	public static void main(String[] args) throws Exception {
//		 * 1、创建socket对象，指定服务器IP+端口、
		Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(),1003);
//		 * 2、准备输入和输出对象
		DataOutputStream writer = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
//		 * 3、发送消息
		System.out.println("客户端准备发送消息...");
		writer.writeUTF("hello server！");
		writer.flush();
		System.out.println("发送消息结束");
//		 * 4、接收消息
		System.out.println("准备接收服务器反馈...");
		DataInputStream reader = new DataInputStream(socket.getInputStream());
		System.out.println("server："+reader.readUTF());
		
//		 * 5、释放资源
		reader.close();
		writer.close();
		socket.close();
	}

}

UDP-server

/**
 * 消息推送者：给订阅者推送消息
 * 1、创建UDP消息发送socket对象，发送端口1002，DatagramSocket
 * 2、准备发送信息内容
 * 3、创建发送消息容器，DatagramPacket
 * 4、准备发送地址
 * 5、发送消息
 * 
 * @author jeadong
 *
 */
public class UdpServer {

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		
//		 * 1、创建UDP消息发送socket对象，发送端口1002，DatagramSocket
		DatagramSocket socket = new DatagramSocket(1002);
//		 * 2、准备发送信息内容
		byte[] b = "hello world！".getBytes();
//		 * 3、创建接受消息容器，DatagramPacket
		DatagramPacket packet = new DatagramPacket(b,b.length);
//		 * 4、准备发送地址
		packet.setSocketAddress(new InetSocketAddress("localhost", 1001));
//		 * 5、发送消息
		System.out.println("消息推送者，准备推送信息...");
		socket.send(packet);
		System.out.println("消息推送者，推送信息完成。");
		socket.close();
		
	}

}

UDP-client

/**
 * 消息订阅者：接收服务器推送消息
 * 1、创建UDP消息接收socket对象，接收端口1001，DatagramSocket
 * 2、创建接收消息容器，DatagramPacket
 * 3、接收消息
 * 4、收到消息
 * 
 * @author jeadong
 *
 */
public class UdpClient {

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		
//		 * 1、创建UDP消息接收对象，接收端口1001，DatagramSocket
		DatagramSocket socket = new DatagramSocket(1001);
//		 * 2、创建接收消息容器，DatagramPacket
		byte[] b = new byte[1024];
		DatagramPacket packet = new DatagramPacket(b,b.length);
//		 * 3、接收消息
		System.out.println("消息订阅者，接收消息中...");
		socket.receive(packet);
//		 * 4、收到消息
		String string = new String(packet.getData(),0,packet.getLength());
		System.out.println("收到消息："+string);
		socket.close();
		
	}

}