Java网络

　　计算机网络中实现通信不需要有一些约定即通信协议，对速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等指定标准。为了使两个结点之间能进行对话，必须在他们之间建立通信工具（即接口），使彼此之间能进行信息交换。
　　接口包括两部分：
　　　　1.硬件装置：实现节点之间的信息传送。
　　　　2.软件装置：规定双方进行通信的约定协议。

为什么要分层：
　　由于节点之间的联系很复杂，在制订协议时，把复杂的成分分解成一些简单的成分，再将他们复合起来。最常用的的复合方式是层次方式，即同层间可以通信、上一层可以调用下一层，而与再下一层不发生关系。各层互不影响，利于系统的开发和扩展。
通信协议的分层规定：
　　把用户应用程序作为最高层，把物理通信线路作为最底层，将其间的协议处理分为若干层，规定每层处理的任务，也规定每层的接口标准。

OSI参考模型：
　　应用层---->表示层---->会话层---->传输层---->网络层---->数据链路层---->物理层
TCP/IP参考模型：
　　应用层---->传输层---->网络层---->物理+数据链路层

IP协议是网际层的主要协议，支持网间互联的数据报通信。它提供的主要功能有：
　　1.无连接数据报传送
　　2.数据报路由选择和差错控制

Socket：
　　两个Java应用程序可通过一个双向的网络通信连接实现数据交换，这个双向链路的一段称为一个Socket。Socket通常用来实现client-server连接。java.net包中定义的两个类Socket和ServerSocket，分别用来实现双向连接的client和server端。建立连接时所需的寻址信息为远程计算机的IP地址和端口号(port number)。TCP、UDP的端口是分开的，各有65536个。

TCP（传输控制协议）：

　　是专门设计用于在不可靠的因特网上提供可靠的、端到端的字节流通信协议。它是一种面向连接的协议。TCP连接是字节流而非报文流。

例子1：

import java.net.*;
import java.io.*;

public class TCPServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ServerSocket ss = new ServerSocket(6666);
        while(true) {
            Socket s = ss.accept();
System.out.println("a client connect!");
            DataInputStream dis = new DataInputStream(s.getInputStream());
            System.out.println(dis.readUTF());
            dis.close();
            s.close();
        }
        
    }
}

import java.net.*;
import java.io.*;

public class TCPClient {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Socket s = new Socket("127.0.0.1", 6666);
        OutputStream os = s.getOutputStream();
        DataOutputStream dos = new DataOutputStream(os);
        Thread.sleep(30000);
        dos.writeUTF("hello server!");
        dos.flush();
        dos.close();
        s.close();
    }
}

例子2：

import java.io.*;
import java.net.*;
public class talkclient
{
    public static void main(String args[])
    {
        try
        {
            Socket socket = new Socket("127.0.0.1",4700);
            BufferedReader sin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));    //从键盘中读取
            PrintWriter os = new PrintWriter(socket.getOutputStream());    //输出到服务器端
            BufferedReader is = new BufferedReader(new InputStreamReader(    //从服务器端读取
                socket.getInputStream()));
            String readline;
            readline = sin.readLine();
            while (!readline.equals("bye"))    
            {
                os.println(readline);
                os.flush();
                System.out.println("Client:" + readline);
                System.out.println("Server:" + is.readLine());
                readline = sin.readLine();
            }
            os.close();
            is.close();
            socket.close();
        }catch(Exception e)
        {
            System.out.println("Error" + e);
        }
    }
}
            

import java.io.*;
import java.net.*;
public class talkserver
{
    public static void main(String args[])
    {
        try
        {
            ServerSocket server = null;
            try
            {
                server = new ServerSocket(4700);
            }catch(Exception e)
            {
                System.out.println("can not listen to:" + e);
            }
            Socket socket = null;
            try
            {
                socket = server.accept();
            }catch(Exception e)
            {
                System.out.println("Error:" + e);
            }
            String line;
            BufferedReader is = new BufferedReader(new InputStreamReader(    //从客户端读取
                socket.getInputStream()));
            PrintWriter os = new PrintWriter(socket.getOutputStream());    //输出到客户端
            BufferedReader sin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));    //从键盘中读取
            System.out.println("Client:" + is.readLine());
            line = sin.readLine();
            while (!line.equals("bye"))    
            {
                os.println(line);
                os.flush();
                System.out.println("Server:" + line);
                System.out.println("Client:" + is.readLine());
                line = sin.readLine();
            }

            is.close();
            os.close();
            socket.close();
            server.close();
        }catch(Exception e)
        {
            System.out.println("Error" + e);
        }
    }
}

 

UDP（用户数据报协议）：

　　UDP想应用程序提供了一种发送封装的原始IP数据报的方式，并且发送时无需建立连接，是一种不可靠的连接。

import java.net.*;
import java.io.*;

public class TestUDPClient
{
    public static void main(String args[]) throws Exception
    {
        long n = 10000L;
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();    //自动会生成一个字节数组
        DataOutputStream dos = new DataOutputStream(baos);
        dos.writeLong(n);    //通过流向字节数组写入一个Long类型的数
        
        byte[] buf = baos.toByteArray();    //得到baos指向的字节数组
System.out.println(buf.length);
        
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length,     //利用该字节数组构造一个数据报
                                               new InetSocketAddress("127.0.0.1", 5678)    //发送的目的地址
                                               );
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(9999);    //构建一个套接字，监听在9999端口
        ds.send(dp);    //通过此套接字发送数据报
        ds.close();
        
    }
}

import java.net.*;
import java.io.*;

public class TestUDPServer
{
    public static void main(String args[]) throws Exception
    {
        byte buf[] = new byte[1024];
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);    //将数据报内容与字节数组关联
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(5678);
        while(true)
        {
            ds.receive(dp);    //通过套接字接收数据报并关联到dp
            ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(buf);    //读入字节数组的内容
            DataInputStream dis = new DataInputStream(bais);
            System.out.println(dis.readLong());
        }
    }
}

要特别注意字节数组的作用。

错误的用法：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class TCPserver {
    public static void main(String args[]) throws IOException{
        ServerSocket ss = new ServerSocket(6666);
        Socket s = ss.accept();
        System.out.print("连接成功！");
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(s.getInputStream());
        System.out.print((char)isr.read()); //read一次读一个字符
    isr.close();
    }
}

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.Socket;

public class TCPClient {
    public static void main(String args[]) throws IOException{
        Socket s = new Socket("127.0.0.1",6666);
        OutputStreamWriter os = new OutputStreamWriter(s.getOutputStream());
        os.write("wuenqiang");
        //os.close(); //假如我们将关闭语句注释掉，则字符串在缓冲区中，并没有被刷进流中，所以读写的时候会出错
    }
}

字节流在操作时本身不会用到缓冲区（内存），是文件本身直接操作的，而字符流在操作时使用了缓冲区，通过缓冲区再操作文件，关闭时会自动刷出。