java学习笔记(基础篇)—网络

一：计算机网络

计算机网络是连接全球计算机资源的网络环境可以资源共享，通信等最简单的网络形式由两台计算机组成。

二：网络的协议

协议：在网络上进行数据通信(数据交换)时所使用的规范(标准)。不同层具有各自不同的协议。

三:OSI(Open System Interconnection)参考模型

物理层：二进制传输，确定如何在通信信道上传递比特流；
数据链路层：加强物理层的传输功能，建立一条无差错的传输线路；
网络层：在网络中数据到达目的地有很多线路，网络层就是负责找出最佳的传输路；
传输层：传输层为源端计算机到目的端计算机提供可靠的数据传输服务，隔离网络的上下层协议，使得上层网络应用的协议与下层无关；
会话层：在两个相互通信的应用进程之间建立、 组织和协调其相互之间的通信；
表示层：处理被传送数据的表示问题，也就是信息的语法和语义，如有必要将使用一种通用的格式在多种格式中进行转换；
应用层：为用户的应用程序提供网络通信服务；

OSI(Open System Interconnection)参考模型并不是物理实体上存在这七层，这只是功能的划分，是一个抽象的参考模型。进行网络通信时，每层提供本层对应的功能；
1）通信实体的对等层之间不允许直接通信，
它们之间是虚拟通信，实际通信在最底层完成；
2）各层之间是严格单向依赖；
3）上层使用下层提供的服务 — Service user；
4）下层向上层提供服务 — Service provider。
5）对等层实体之间虚拟通信；
6）下层向上层提供服务，实际通信在最底层完成。

OSI各层所使用的协议
1）应用层：远程登录协议Telnet、文件传输协议FTP（网上下载一个软件或者资料的时候就会使用该协议）、 超文本传输协议HTTP（使用较多，通过IE浏览一个网页的时候就使用该协议）、域名服务DNS（使用较多，通过网络访问一个计算机一般不使用该主机的IP地址，而是通过该主机的域名访问）、简单邮件传输协议SMTP（通过Foxmail发送邮件）、邮局协议POP3等（通过Foxmail收邮件);

2）传输层：传输控制协议TCP、用户数据报协议UDP；
TCP：面向连接的可靠的传输协议；在利用TCP协议进行通信的时候，首先要经过三步握手建立起通信双方的连接，一旦连接建立后就可以通信了。TCP协议提供数据确认和重传的机制，保证数据一定能够到达数据接收端。像打电话。

UDP：是无连接的，不可靠的传输协议；采用UDP协议进行通信时，不需要建立连接，可以直接向一个IP地址发送数据，至于是不是能够收到不能保证，发送过程中数据有可能丢失、IP地址可能不存在、再者IP地址代表的主机没有运行等原因都可能导致不能接收到数据。

TCP/IP:有保障，成本较高。是一种可靠的协议，通信之前先建立连接。适合较小的数据量，保障通信质量。
如：上传和下载文件。
UDP：无保障，通信成本较低。是一种不可靠的协议，通信之前不会建立连接，发数据包中包含目的地的地址。适合于大数据量，不介意丢失少量数据的通信。
如：视频聊天

3）网络层：网际协议IP、Internet互联网控制报文协议ICMP、Internet组管理协议IGMP。

四：IP地址和端口号

IP地址：最重要的路由寻址
1）网络中每台主机都必须有一个惟一的IP地址；
2）IP地址是一个逻辑地址；
3）因特网上的IP地址具有全球唯一性；
4）32位，4个字节，常用点分十进制的格式表示，例如：192.168.0.16。

端口：用来标识唯一的应用程序使用一个16位的数字来表示，它的范围是0--65535
,1024以下的端口号保留给预定义的服务。例如：23-telnet,21-ftp,25-邮件传输,http使用80端口

五：基于TCP的Socket编程步骤：

套接字：代表通信节点
1）服务器程序编写：
①调用ServerSocket(int port)创建一个服务器端套接字，并绑定到指定端口上；
②调用accept()，监听连接请求，如果客户端请求连接，则接受连接，返回通信 套接字；
③调用Socket类的getOutputStream()和getInputStream获取输出流和输入流， 开始网络数据的发送和接收；
④最后关闭通信套接字。
2）客户端程序编写：
①调用Socket()创建一个流套接字，并连接到服务器端；
②调用Socket类的getOutputStream()和getInputStream获取输出流和输入流， 开始网络数据的发送和接收；
③最后关闭通信套接字。

六：基于UDP的Socket编程步骤：

1）服务器端基于UDP编程：
a)调用DatagramSocket(int port)创建一个数据报套接字，并绑定到指定端口上；
b)调用DatagramPacket(byte[] buf, int length)，建立一个字节数组以接收客户端 的UDP包 ；
c)调用DatagramSocket类的receive()，接收客户端的UDP包并放在上一步创建的 数据包中； 通过调用DatagramPacket的getData获取数据。
d)创建数据包，用来存放发送给客户端响应数据。

int port = dp.getPort();
InetAddress address=dp.getAddress();
String msg=new Date().toString();
buf=msg.getBytes();
DatagramPacket dp1=new 	  	       DatagramPacket(buf,buf.length,address,port);

​ e)向客户端发送数据包DatagramSocket.send(DatagramPacket)
​ f)最后关闭数据报套接字。其中第四，五是选择性的。
2）客户端程序编写：
​ a)调用DatagramSocket()创建一个数据报套接字。
​ b)调用DatagramPacket(byte[] buf, int length,
​ InetAddress address, int port)，建立要发送的UDP包；
​ 包含发给服务器的数据，服务器地址，服务器的端口。
​ c)调用DatagramSocket类的send(dp)，发送UDP包；
​ d)创建数据包，用来存放服务器端返回响应数据。
​ DatagramPacket dp1=new DatagramPacket(buf,buf.length);
​ e)接收服务器端响应数据ds.receive(dp1);
​ f)最后关闭数据报套接字。
​ 其中第四，五是选择性的。

七、概念

URI：统一资源标识符
URL：统一资源定位符
http://www.baidu.com
URN：统一资源命名符

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