java网络编程简单理解
网络编程
软件结构
C/S结构：全称为Client/Server结构，是指客户端和服务器结构
**B/S结构：**全称为Browser/Server结构，是指浏览器和服务器结构
协议分类
通信协议是比较复杂的，java.net包中包含的类和接口，他们提供底层次的通信细节，我可以直接使用这些类和接口来专注于网络程序的开发，而不用考虑通信细节。
java.net包中提供了两种常见的网络协议的支持：
**UDP:**用户数据报协议(User Datagram Protocol)。UDP是无连接通信协议，即在数据传输时，数据的发送端和接收端不会建立逻辑连接，简单的说，当一台计算机向另一台计算机发送数据时，发送端不会确认接收端是否存在就会发送数据，同样接收端在收到数据时，也不会向发送端反馈是否收到数据。例如广播等。
使用UDP协议消耗资源小，通信效率高，所以通常用于音频、视频和普通数据的传输等，因为这种场景即使丢失一两个数据包，也不会对结果产生太大的影响。
特点：数据被限制在64kb以内，超出这个范围结不能发送了
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-qtlnDXbS-1598949914167)(Java.assets/image-20200901153129342.png)]
**TCP:**传输控制协议 (Transmission Control Protocol)。TCP协议是面向连接的通信协议，即在数据传输之前，在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，他提供了两台计算机之间可靠无差别的数据传输。
TCP连接中必须要明确客户端与服务端，由客户端向服务端发出连接请求，每次连接的创建都要经过“三次握手”
TCP的三次握手：
三次握手：TCP协议中，发送数据的准备阶段，客户端与服务端的三次交互，以保证连接的可靠
第一次握手：客户端向服务端发出连接请求，等待服务器确认
第二次握手：服务端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求
第三次握手：客户端再次向服务端发送确认信息，确认连接
完成三次握手，连接建立后，客户端和服务器就可以进行数据传输了
TCP协议可以保证传输数据的安全
四次挥手：
- 第一次挥手：客户端发出释放FIN=1，自己序列号seq=u，进入FIN-WAIT-1状态
- 第二次挥手：服务器收到客户端的后，发出ACK=1确认标志和客户端的确认号ack=u+1，自己的序列号seq=v，进入CLOSE-WAIT状态
- 第三次挥手：客户端收到服务器确认结果后，进入FIN-WAIT-2状态。此时服务器发送释放FIN=1信号，确认标志ACK=1，确认序号ack=u+1，自己序号seq=w，服务器进入LAST-ACK（最后确认态）
- 第四次挥手：客户端收到回复后，发送确认ACK=1，ack=w+1，自己的seq=u+1，客户端进入TIME-WAIT（时间等待）。客户端经过2个最长报文段寿命后，客户端CLOSE；服务器收到确认后，立刻进入CLOSE状态。
**网络编程的三要素：**IP、协议、端口
TCP通信编程
在java中，提供了两个类用于实现TCP通信程序
客户端：java.net.Socket。创建Socket对象，向服务端发出请求，服务端响应，两者建立连接开始通信
服务端：java.net.ServerSocket。创建ServerSocket对象，相当于开启一个服务，并等待客户端的连接
Socket类
构造方法
public Socket(String host,int port):创建套接字对象并将其连接到指定主机上的指定端口号。如果指定的host是null ，则相当于指定地址为回送地址。
Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(),8888);
回送地址(127.x.x.x) 是本机回送地址（Loopback Address），主要用于网络软件测试以及本地机进程间通信，无论什么程序，一旦使用回送地址发送数据，立即返回，不进行任何网络传输。
成员方法
public InputStream getInputStream()： 返回此套接字的输入流。- 如果此Scoket具有相关联的通道，则生成的InputStream 的所有操作也关联该通道。
- 关闭生成的InputStream也将关闭相关的Socket。
public OutputStream getOutputStream()： 返回此套接字的输出流。- 如果此Scoket具有相关联的通道，则生成的OutputStream 的所有操作也关联该通道。
- 关闭生成的OutputStream也将关闭相关的Socket。
public void close()：关闭此套接字。- 一旦一个socket被关闭，它不可再使用。
- 关闭此socket也将关闭相关的InputStream和OutputStream 。
public void shutdownOutput()： 禁用此套接字的输出流。- 任何先前写出的数据将被发送，随后终止输出流。
ServerSocket类
ServerSocket类：这个类实现了服务器套接字，该对象等待通过网络的请求。
构造方法
public ServerSocket(int port)：使用该构造方法在创建ServerSocket对象时，就可以将其绑定到一个指定的端口号上，参数port就是端口号。
构造举例，代码如下：
ServerSocket server = new ServerSocket(6666);
成员方法
public Socket accept()：侦听并接受连接，返回一个新的Socket对象，用于和客户端实现通信。该方法会一直阻塞直到建立连接。
简单案例
TCP通信分析
- 服务端启动，创建ServerSocket对象，等待连接
- 客户端启动，创建Socket对象，请求连接
- 服务端接收连接，调用accept方法，并返回一个Socket对象
- 客户端Socket对象获取OutputStream，向服务端写出数据
- 服务端Socket对象获取InputStream，读取客户端发送的数据
- 服务端Socket对象获取OutPutStream，向客户端写回数据
- 客户端Socket对象获取InputStream，解析写回的数据
- 客户端释放资源，断开连接
服务端
public class S_Test_01 {
public static void main(String[] args) {
try {
// 创建ServerSocket对象，绑定端口，开始等待连接
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
// 接受连接的accept方法，返回socket对象
Socket accept = serverSocket.accept();
// 通过socket获取输入流
InputStream inputStream = accept.getInputStream();
// 写回数据的输出流
OutputStream outputStream = accept.getOutputStream();
// -----------------------------
byte[] bytes = new byte[1024];
int len ;
len = inputStream.read(bytes);
System.out.println(new String(bytes, 0, len));
// -----------------------------
// 通过输出流写回数据
outputStream.write("服务端收到".getBytes());
// 关闭连接,关闭输入输出流
accept.close();
outputStream.flush();
outputStream.close();
inputStream.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
客户端
public class C_Test_01 {
public static void main(String[] args) {
try {
// 创建socket对象
Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(),8888);
// 获取输入输出流
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
outputStream.write("你好".getBytes());
// 通过输入流解析服务器返回的数据
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
len = inputStream.read(bytes);
System.out.println(new String(bytes,0,len));
// 关闭资源
socket.close();
outputStream.flush();
outputStream.close();
inputStream.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}