java基础_网络编程
1，网络模型
1.1网络模型示意图
1.2网络模型说明：
（1）数据的传输：在用户端，应用层的数据，经过层层封包，最后到物理层，通过网络发送到网络的另一端，再从物理层到应用层进行层层解包。
（2）常用层的协议，包括：应用层的FTP和HTTP协议等；传输层的UDP和TCP等；网际层的IP等。
（3）对于开发者来讲，一般处于传输层和网际层。对于用户，通常停留在应用层。
2，网络通讯要素
ip地址，端口号，传输协议
1,ip地址
1.1,IP地址概述
(1)IP地址用于唯一地表示网络中的一个通信实体，这个通信实体既可以是一台主机，也可以是一台打印机，或者是路由器的某一个端口.
(2)ip地址如同我们写一封信，要表明收信人的通信地址和发信人的地址，然后邮政人员通过地址来决定信的去向，而在基于IP协议网络中传输的数据包，都必须使用IP地址来进行标识。
(3)ip地址被分成了A,B,C,D,E五类，每个类别的网络标识和主机标识各有规则
A：10.0.0.0-10.255.255.255
B：172.16.0.0-172.31.255.255
C：192.168.0.0-192.168.255.255
1.2,ip地址对象
java提供了InetAddress类来代表IP地址。
InetAddress类没有构造器，而是提供了如下方法来获取InetAddress对象。
1,static InetAddress getByName(String host): 根据主机名返回InetAddress对象
2,static InetAddress getByAddress(byte[] addr):给定原始ip地址的情况下，返回InetAddress对象
3,static InetAddress getLocalHost() :返回本地主机
InetAddress还提供了方法获取InetAddress实例对应的IP地址和主机名
1,Stirng getHostAddress():返回ip地址字符串
2,String getHostName():获取此ip地址的主机名
class IPDemo
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
InetAddress i = InetAddress.getLocalHost();//获取本地主机
System.out.println(i.toString());//ZGC-SDFSDF/58.195.50.196
System.out.println("address:"+i.getHostAddress()); //58.195.50.196
//static 主机名InetAddress getByName(String host)
//在给定的情况下确定主机的 IP 地址。
InetAddress ia = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
System.out.println("address:"+ia.getHostAddress());//119.75.217.56
System.out.println("name:"+ia.getHostName());//www.baodi.com
}
}
2,端口号
(1)端口是一个16位的整数，用于表示数据交给哪些通信程序处理。
(2)有效端口：0 ~65535，其中0~ 1024是系统使用或保留的端口。
(3)如果把ip地址理解为某个人所在地方的地址()包括街道和门牌号，但仅有地址还是找不到这个人，还需要知道他所在的房号才可以找到这个人。而当一个
程序需要发送数据时，需要指定目的地址的IP地址和端口，计算机就可以将数据送给该IP地址和端口号所对应的程序。
3，网络协议
3.1,UDP协议
UDP协议：是面向无连接，明确了对方的端口，无论在不在网上，只管传输，不在就会丢失数据。只求速度，应用于网络视频会议和聊天等应用程序中。其特点有：
（1）将数据和源、目的封装成包，不需要建立链接；
（2）每个数据包的大小限制在64K之内；
（3）因无连接，是不可靠的协议；
（4）不需建立连接，速度快；
3.2,TCP协议
TCP协议：是面向连接的，必须连接成功才能传输数据，应用于下载等程序上。其特点是：
（1）建立连接，形成传输数据通道；
（2）在连接中进行大数据量传输；
（3）通过三次握手完成连接，是可靠的协议；
（4）必须建立连接，效率会低一些；
3，网络编程
3.1基于UDP协议的网络编程
UDP协议的主要作用是完成网络数据流和数据报之间的转换-在信息的发送端，UDP协议将网络数据流封装成数据报，然后将数据报发送出去；
在信息的接收端,UDP协议将数据报转换成实际数据内容。
3.1.1使用DatagramSocket发送，接收数据
java使用DatagramSocket代表UDP协议的Socket,DatagramSocket本身只是码头，不维护状态，不能产生IO流，它的唯一作用就是接收和发送数据报，
DatagramSocket的一些方法
构造函数
1,DatagramSocket():
2,DatagramSocket(int port):创建一个DatagramSocket实例，并将该对象绑定到本机默认IP地址，指定端口
3,DatagramSocket(int port,InetAddress laddr):创建一个DatagramSocket实例，并将该对象绑定到指定IP地址，指定端口
常用方法
1,void close():关闭数据报套接字
2,InetAddress getInetAddress():返回此套接字连接的地址
3,int getPort():返回此套接字的端口
4,void receive(DatagramPacket p)：从此套接字发送数据报包
5,void send(DatagramPacket p):从此套接字发送数据包。
3.1.2,DatagramPacket类表示数据包
java使用DatagramPacket来代表数据报,DatagramSocket接收和发送的数据都是通过DatagramPacket对象完成。
DatagramPacket的一些方法
构造函数
1,DatagramPacket(byte[] buf,int length):构造用来接收长度为length的数据包
2,DatagramPacket(byte[] buf,int length,InetAddress address,int port):构造数据包，用来将长度为length的包发送到指定主机上的指定端口
常用方法
1,InetAddress getAddress():返回指定机器的IP地址
2,byte[] getData():返回数据缓冲区
3,int getLength():返回要发送或接收的数据长度
4,int getPort():返回端口号
3.1.3,udp发送端
1，建立udpsocket服务。通常会监听一个端口，其实就是给这个接收网络应用程序定义数据标识，
方便于明确那些数据过来，该应用程序可以处理。
2，提供数据，并将数据封装到数据包中。
3，通过socket服务的发送功能，将数据包发出去。
4，关闭资源。
class UdpSend
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
byte[] buf = "udp ge men lai le".getBytes();
DatagramPacket dp =
new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("58.195.50.185"),10000);
ds.send(dp);
ds.close();
}
}
3.1.4，udp接收端
1，定义udpsocket服务。
2，定义一个数据包，因为要存储接收到的字节数据，
因为数据包对象中有更多功能可以提取字节数据中的不同数据信息
3，通过socket服务的receive方法将收到的数据存入已定义好的数据包中
4，通过数据包对象的特有功能，将这些不同的数据取出，打印在控制台上。
5，关闭资源。
class UdpRece
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
while (true)
{
//2,定义数据包。用于存储数据，
byte[] buf = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);
ds.receive(dp);//阻塞式方法。
//4,通过数据包的方法获取其中的数据。
String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
int port = dp.getPort();
System.out.println(ip+"::"+data+"::"+port);
}
ds.close();
}
}
3.2基于TCP协议的网络编程
3.2.1,ServerSocket
java中能接收其他通信实体连接请求的类是ServerSocket,ServerSocket对象用于监听来自客户端的的Socket连接，如果没有连接，他将一直处于等待状态
ServerSocket构造函数
1，ServerSocket():创建非绑定服务器套接字
2，ServerSocket(int port):创建绑定到特定端口的服务器套接字
ServerSocket常用方法
1，Socket accept():侦听并接受此套接字的连接
2，void close():关闭此套接字
3，InetAddress getInetAddress():返回此服务器套接字的本地地址
3.2.2，Socket
客户端通常使用Socket的构造器来连接到指定服务器。
Socket构造函数
1，Socket(InetAddress address,int port)：创建一个流套接字并将其连接到指定IP地址的指定端口上
2，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上。
Socket方法
1，void close():关闭此套接字
2，InetAddress getInetAddress()：返回套接字连接的地址
3，InputStream getInputStream()：返回此套接字的输入流
4，OutputStream getOutputStream()：返回此套接字的输出流
5，int getPort():返回此套接子连接到的远程端口
3.2.3,使用ServerSocket创建TCP服务器端
1，建立服务端的Socket服务，ServerSocket();
并监听一个端口。
2，获取连接过来的客户端对象
通过ServerSocket的accept()方法，没有连接就会等，所以这方法是阻塞式的。
3，客户端如果发过来数据，那么服务端要使用对应的客户端对象，并获取到该客户端对象的读取流来读取发过来的数据
并打印在控制台上。
4，关闭服务端.
class TcpServer
{
public static void main(String[] args)
{
ServerSocket ss = new ServerSocket(10003);
// 通过accept方法获取连接过来的客户端对象。
Socket S = ss.accept();
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
System.out.println(ip+"............connect");
//获取客户端发送过来的数据，那么要使用客户端对象的速去流来读取数据。
InputStream in = s.getInputStream();
byte[] buf = new byte[1024];
int len = in.read(buf);
System.out.println(new String(buf,0,len));
s.close();//关闭客户端
}
}
3.2.4使用Socket进行通信
1，创建Socket服务，并指定要连接的主机和端口
class TcpClient
{
public static void main(String[] args)
{
//创建客户端的Socket服务，指定目的主机和端口
Socket s = new Socket("192,168,1,1254",10003);
//为了发送数据，应该获取socket流中的输出流。
OutputStream out = s.getOutputStream();
out.write("oasdkjaskldj".getBytes());
s.close();
}
}
4，URL&URLConnection
4.1，概述
1、URI：表示一个统一资源标识符 (URI) 引用。
2、URL：代表一个统一资源定位符，它是指向互联网“资源”的指针。
3、URN：统一资源名称。
4.2，常用方法
1，URL(String protocol,String host,int port,String file)：根据指定 protocol、host、port号和 file 创建 URL对象。
2，InputStream openStream() ：打开到此 URL 的连接并返回一个用于从该连接读入的 InputStream。
3，String getProtocol()：获取协议名称。
4，String getHost()：获取主机名。
5，int getPort()：获取端口号。
6，String getFile()：获取URL文件名。
7，String getPath()：获取此URL的路径部分。
8，String getQuery()：获取此URL的查询部，客户端传输的特定信息。
4.3，URLConnection
1，URLConnection openConnection()：用URL调用此方法，返回一个 URLConnection 对象，它表示到 URL 所引用的远程对象的连接。
2，InputStream getInputStream()：获取输入流
3，OutputStream getOutputStream()：获取输出流
注：openStream的底层是通过openConnection()实现的。url.openStream()的可以用以下代码来代替实现：
URL url = new URL(“str_rul”);//str_url是表示“ip地址+端口+路径文件+参数”的字符串。 URLConcetion conn = url.openConnection(); InputStream in = conn.getInputStream();
4.4URL应用实例
class URLDemo
{
public static void main(String[] args) throws IOException {
String str_url = "http://127.0.0.1:8080/myweb/1.html";
URL url = new URL(str_url);
System.out.println("getProtocol:"+url.getProtocol());
System.out.println("getHost:"+url.getHost());
System.out.println("getPort:"+url.getPort());
System.out.println("getFile:"+url.getFile());
System.out.println("getPath:"+url.getPath());
System.out.println("getQuery:"+url.getQuery());
InputStream in = url.openStream();
//获取url对象的Url连接器对象。将连接封装成了对象:java中内置的可以解析的具体协议的对象+socket.
URLConnection conn = url.openConnection();
String value = conn.getHeaderField("Content-Type");
System.out.println(value);
System.out.println(conn);
InputStream in = conn.getInputStream();
byte[] buf = new byte[1024];
int len = in.read(buf);
String text = new String(buf,0,len);
System.out.println(text);
in.close();
}
}
5，常见网络结构
5.1C/S结构（client/server）
5.1.1,特点：
1，该结构的软件，客户端和服务端都需要编写。
2，可发成本较高，维护较为麻烦。
5.1.2,好处：
客户端在本地可以分担一部分运算。
5.2，B/S结构（browser/server）
5.2.1，特点：
1，该结构的软件，只开发服务器端，不开发客户端，因为客户端直接由浏览器取代。
2，开发成本相对低，维护更为简单。
5.2.2，缺点：
所有运算都要在服务端完成。
