JAVA进阶（07）网络编程

一 概述

1、TCP/IP网络通信协议

• TCP/IP协议参考了OSI模型
• TCP/IP 是一个协议族，共四层：应用层，传输层，互连网络层，网络接口层

   

2、数据封装与解封

• 发送方数据处理的方式是从高层到底层，逐层进行数据封装
• 接收方数据处理的方式是从底层到高层，逐层进行数据解封装
• 对等层通信

3、URL

（1）综述

   1、URL（Uniform Resource Locator）中文名为统一资源定位符，有时也被俗称为网页地址。

http://www.runoob.com/index.html?language=cn#j2se

   2、URL 解析：

• 协议为(protocol)：http
• 主机为(host:port)：www.runoob.com
• 端口号为(port): 80， HTTP 协议默认的端口号为 80
• 文件路径为(path)：/index.html
• 请求参数(query)：language=cn
• 定位位置(fragment)：j2se，定位到网页中 id 属性为 j2se 的 HTML 元素位置 

（2）URL 类方法

   1、构造器

• URL(String protocol, String host, int port, String file)
• URL(String url)

   2、常用方法

• String getPath()
• String getQuery()

（3）URLConnections 类方法

   1、URL对象的openConnection() 返回一个 java.net.URLConnection，常用方法如下：

• Object getContent()
• String getContentType()
• InputStream getInputStream()

4、socket

• 网络应用程序位于应用层，TCP和UDP属于传输层协议，在应用层和传输层之间，使用套接Socket来进行分离
• 套接字就像是传输层为应用层开的一个小口，应用程序通过这个小口向远程发送数据，或者接收远程发来的数据
• Socket实际是传输层供给应用层的编程接口

 

二、TCP 和 UDP

1、TCP协议和UDP协议的联系和区别

（1）说明：

• TCP协议和UDP协议是传输层的两种协议，Socket是传输层供给应用层的编程接口，所以Socket编程就分为TCP编程和 UDP编程两类

（2）总结：

• TCP是面向连接的，传输数据安全稳定，效率相对较低
• UDP是面向无连接的，传输数据不安全，效率较高

2、TCP

（1）tcp 建立连接三次握手

• 客户端请求
• 服务器确认响应
• 客户端确认

3、UDP

• 基于UDP协议的通信方式中，每个数据发送单元被统一封装成数据报包的方式，发送方将数据报包发送到网络中，数据报包在网络中去寻找它的目的地

 

三、java网络编程

• 网络编程是指编写运行在多个计算机的程序，这些计算机通过网络连接起来，java中由java.net包来提供网络功能

1、ServerSocket 类的方法

（1）构造方法

• ServerSocket(int port)     另外还有3个

（2）常用方法

• int getLocalPort()       
• Socket accept()
• void setSoTimeout(int timeout)      通过指定超时值启用/禁用
• void bind(SocketAddress host, int backlog)          将 ServerSocket 绑定到特定地址（IP 地址和端口号）

2、Socket 类的方法

• Socket 类代表客户端和服务器都用来互相沟通的套接字，客户端要获取一个 Socket 对象通过实例化，而服务器获得一个 Socket 对象则通过 accept() 方法的返回值

（1）构造方法

• Socket(String host, int port)----------创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号，还有几个构造方法

（2）常用方法

• connect(SocketAddress host, int timeout)-------将此套接字连接到服务器，并指定一个超时值
• int getPort()---------返回此套接字连接到的远程端口
• SocketAddress getRemoteSocketAddress()--------返回此套接字连接的端点的地址，如果未连接则返回 null
• OutputStream getOutputStream()--------返回此套接字的输出流

3、InetAddress 类的方法

（1）作用：封装计算机的IP地址和DNS(没有端口信息)

（2）特点：

• 没有构造方法
• 要得到对象，只能通过静态方法：getLocalHost()等

（3）常用方法

• static InetAddress getByAddress(byte[] addr)-----在给定原始 IP 地址的情况下，返回 InetAddress 对象
• static InetAddress getByAddress(String host, byte[] addr)-----根据提供的主机名和 IP 地址创建 InetAddress
• static InetAddress getByName(String host)------在给定主机名的情况下确定主机的 IP 地址
• String getHostAddress()-------返回 IP 地址字符串（以文本表现形式）
• String getHostName()------获取此 IP 地址的主机名
• static InetAddress getLocalHost()-------返回本地主机

（4）补充：

• InetSocketAddress包含IP和端口信息，常用于Socket通信

• 这个类可以直接创建实例

InetSocketAddress socketAddress = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8080);

4、TCP通讯实现

（1）两台计算机使用套接字建立TCP连接步骤

• 服务器实例化一个 ServerSocket 对象，表示通过服务器上的端口通信。

• 服务器调用 ServerSocket 类的 accept() 方法，该方法将一直等待，直到客户端连接到服务器上给定的端口。

• 服务器正在等待时，一个客户端实例化一个 Socket 对象，指定服务器名称和端口号来请求连接。

• Socket 类的构造函数试图将客户端连接到指定的服务器和端口号。如果通信被建立，则在客户端创建一个 Socket 对象能够与服务器进行通信。

• 在服务器端，accept() 方法返回服务器上一个新的 socket 引用，该 socket 连接到客户端的 socket。。

• 客户端和服务器通过IO流进行双向通信。

（2）聊天室服务器：开两个线程，一发一收

（3）聊天室客户端：开两个线程，一发一收

5、UDP通讯实现

（1）DatagramSocket：用于发送或接收数据报包

• 构造器：DatagramSocket() 、DatagramSocket(int port) 
• 常用方法：send(DatagramPacket p) 、receive(DatagramPacket p)、close()

（2）DatagramPacket：数据容器(封包)的作用

   1、构造器：

• DatagramPacket(byte[] buf, int length) ：用来接收长度为 length 的数据包。
• DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port) ：用来将长度为 length 的包发送到指定主机指定端口

   2、常用方法：

• getAddress() ：获取对方计算机的IP地址。
• getData() ：获取发送或接收的数据。
• setData(byte[] buf) ：设置发送的数据。

（3）UDP通信编程基本步骤：

• 创建客户端的DatagramSocket，创建时，定义客户端的监听端口。
• 创建服务器端的DatagramSocket，创建时，定义服务器端的监听端口。
• 在服务器端定义DatagramPacket对象，封装待发送的数据包。
• 客户端将数据报包发送出去。
• 服务器端接收数据报包。

（4）说明：

• 通过字节数组流ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream与数据流DataInputStream、DataOutputStream联合使用可以传递基本数据类型
• 通过字节数组流ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream与数据流ObjectInputStream、ObjectOutputStream联合使用可以传递对象

（5）代码参考