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网络编程入门

Posted on 2020-08-23 22:45  kali98k  阅读(506)  评论(0编辑  收藏  举报

一、网络编程入门

1. 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。常见程序有QQ、迅雷等软件

B/S结构 :全称为Browser/Server结构,是指浏览器和服务器结构。常见浏览器有谷歌、火狐等。

2.网络通信协议

网络通信协议:通信协议是对计算机必须遵守的规则,只有遵守这些规则,计算机之间才能进行通信。这就 好比在道路中行驶的汽车一定要遵守交通规则一样,协议中对数据的传输格式、传输速率、传输步骤等做了 统一规定,通信双方必须同时遵守,最终完成数据交换。

TCP/IP协议: 传输控制协议/因特网互联协议( Transmission Control Protocol/Internet Protocol),是 Internet最基本、最广泛的协议。它定义了计算机如何连入因特网,以及数据如何在它们之间传输的标准。它 的内部包含一系列的用于处理数据通信的协议,并采用了4层的分层模型,每一层都呼叫它的下一层所提供的 协议来完成自己的需求。

 

 

 

 

3.协议分类

 

java.net 包中提供了两种常见的网络协议的支持:

TCP:传输控制协议 (Transmission Control Protocol)。TCP协议是面向连接的通信协议,即传输数据之前, 在发送端和接收端建立逻辑连接,然后再传输数据,它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。 三次握手:TCP协议中,在发送数据的准备阶段,客户端与服务器之间的三次交互,以保证连接的可 靠。

第一次握手,客户端向服务器端发出连接请求,等待服务器确认。

第二次握手,服务器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,客户端再次向服务器端发送确认信息,确认连接。整个交互过程如下图所示。

 

 

 

 

UDP:用户数据报协议(User Datagram Protocol)。UDP协议是一个面向无连接的协议。传输数据时,不需 要建立连接,不管对方端服务是否启动,直接将数据、数据源和目的地都封装在数据包中,直接发送。每个 数据包的大小限制在64k以内。它是不可靠协议,因为无连接,所以传输速度快,但是容易丢失数据。日常应 用中,例如视频会议、QQ聊天等

4.网络编程三要素

协议

协议:计算机网络通信必须遵守的规则,已经介绍过了,不再赘述。

IP地址

IP地址:指互联网协议地址(Internet Protocol Address,俗称IP。IP地址用来给一个网络中的计算机设 备做唯一的编号。假如我们把“个人电脑”比作“一台电话”的话,那么“IP地址”就相当于“电话号码”

IP地址分类

IPv4:是一个32位的二进制数,通常被分为4个字节,表示成 a.b.c.d 的形式,例如 192.168.65.100 。其 a、b、c、d都是0~255之间的十进制整数,那么最多可以表示42亿个。

IPv6:由于互联网的蓬勃发展,IP地址的需求量愈来愈大,但是网络地址资源有限,使得IP的分配越发紧张。 有资料显示,全球IPv4地址在2011年2月分配完毕。

为了扩大地址空间,拟通过IPv6重新定义地址空间,采用128位地址长度,每16个字节一组,分成8组十六进 制数,表示成 ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789 ,号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个网 址,这样就解决了网络地址资源数量不够的问题。

二、TCP通信程序

1.概述

TCP通信能实现两台计算机之间的数据交互,通信的两端,要严格区分为客户端(Client)与服务端(Server)。

两端通信时步骤:

1. 服务端程序,需要事先启动,等待客户端的连接。

2. 客户端主动连接服务器端,连接成功才能通信。服务端不可以主动连接客户端。

Java中,提供了两个类用于实现TCP通信程序:

1. 客户端: java.net.Socket 类表示。创建 Socket 对象,向服务端发出连接请求,服务端响应请求,两者建 立连接开始通信。

2. 服务端: java.net.ServerSocket 类表示。创建 ServerSocket 对象,相当于开启一个服务,并等待客户端 的连接。

2.Socket

Socket 类:该类实现客户端套接字,套接字指的是两台设备之间通讯的端点。

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。

小贴士: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。

Socket client = new Socket("127.0.0.1", 6666);

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。

3.ServerSocket

 

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。

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。

4. 简单的TCP网络程序

 服务端

package javaBase.network;

 

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.OutputStream;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

/**

 * 服务端实现

 * @author  *

 */

public class ServerTCP {

 

public static void main(String[] args) throws IOException {

System.out.println("服务器启动,等待连接");

// 1创建 ServerSocket 对象,绑定端口,开始等待连接

ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);

// accept 方法,返回socket对象

Socket server = serverSocket.accept();

// 获取输入流

InputStream inputStream = server.getInputStream();

// 创建字节数组

 

byte[] b = new byte[1024];

 

// 数据读取到字节数组

 

int len = inputStream.read(b);

// 解析数组,打印字符串信息

String msg = new String(b,0,len);

 

System.out.println("客户:"+msg);

 

// 回复

// 通过 socket 获取输出流

 

OutputStream out = server.getOutputStream();

// 回写数据

out.write("你好,客户端".getBytes());

out.close();

inputStream.close();

server.close();

 

}

 

}

客户端

package javaBase.network;

 

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.OutputStream;

import java.net.Socket;

import java.net.UnknownHostException;

 

public class ClientTCP {

 

public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {

// TODO Auto-generated method stub

System.out.println("客户端发送数据");

// 创建Socket ( ip , port ) , 确定连接到哪里.

Socket client = new Socket("localhost",6666);

// 获取流对象 . 输出流

OutputStream outputStream = client.getOutputStream();

// 写出数据

outputStream.write("你好服务器".getBytes());

// 解析回写

 

InputStream in = client.getInputStream();

// 读取数据

byte[] b =new byte[100];

int len = in.read(b);

System.out.println(new String(b,0,len));

in.close();

outputStream.close();

client.close();

}

 

}