心得10--网络编程1

1. 关于网络编程的一些概念

网络体系结构：国际标准化组织ISO于l978年提出“开放系统互连参考模型”，即著名的OSI（Open System Interconnection）模型。该模型把计算机网络分成物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层等七层。

通信协议（通信协议）：计算机网络中实现通信必须有一些约定；对速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等制定标准。TCP协议：提供可靠的数据传输服务的规则。IP协议：进行IP数据包的分割和组装。但是通过IP协议并不能清楚地了解到数据包是否顺利地发送给目标计算机。而使用TCP协议，它将数据包成功发送给目标计算机后，会要求发送一个确认，如果在某个时间内没有收到确认，TCP将重新发送数据包。

IP地址：为实现网络中不同的计算机之间的通信，在网络中的每台机器都必须有一个与众不同的标识，这就是IP地址（IP Address）。格式：数字型、32位、由4段8位的二进制数组成。一般表示为十进制形式（4个0~255的十进制整数），中间用圆点隔开，如：166.111.78.98。域名地址：也是分段表示的，便于记忆的、字符串形式。

端口：一个16位的整数，用于表示数据交给哪个通信程序处理。因此，端口就是应用程序与外界交流的出入口，它是一种抽象的软件结构，包括一些数据结构和I/O（基本输入/输出）缓冲区。不同的应用程序处理不同端口上的数据，同一台机器上不能有两个程序使用同一个端口，端口号可以从0到65535，通常将它分为三类：

公认端口（Well Known Ports）：从0到1023，它们紧密绑定（Binding）一些服务。注册端口（Registered Ports）：从1024到49151。它们松散地绑定一些服务。动态和/或私有端口（Dynamic and/or Private Ports）：从49152到65535，这些端口是应用程序使用的动态端口，应用程序一般不会主动使用这些端口。

¯    什么是UDP协议？

UDP( User DatagramProtocol )协议是用户数据报，在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包。在OSI模型中，在第四层——传输层，处于IP协议的上一层。UDP是一种无连接的协议，每个数据报都是一个独立的信息，包括完整的源或目的地址，它在网络上以任何可能的路径传往目的地，因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。 

¯    为什么要使用UDP？

在网络质量令人不十分满意的环境下，UDP协议数据包丢失会比较严重。但是由于UDP的特性：它不属于连接型协议，因而具有资源消耗小，处理速度快的优点，所以通常音频、视频和普通数据在传送时使用UDP较多，因为它们即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。比如聊天用的ICQ和OICQ就是使用的UDP协议。 

2. JDK中为开发网络应用程序提供了java.net包，该包下的类和接口几乎都是为网络编程服务的。

InetAddress：用于描述IP地址的对象：InetAddress类没有提供构造方法，而是提供了两个静态方法来获取InetAddress实例
 getByName(Stringhost)：根据主机获取对应的InetAddress对象。
    getByAddress(byte[]addr)：根据原始IP地址来获取对应的InetAddress对象。

3. 在Java中操纵UDP：使用位于JDK中Java.net包下的DatagramSocket和DatagramPacket类，可以非常方便地控制用户数据报文。

DatagramSocket（创建接收和发送UDP的Socket实例）：

ü    DatagramSocket()：创建实例。通常用于客户端编程，它并没有特定监听的端口，仅仅使用一个临时的。

ü    DatagramSocket(int port)：创建实例，并固定监听Port端口的报文。

ü    DatagramSocket(int port, InetAddress localAddr)：这是个非常有用的构建器，当一台机器拥有多于一个IP地址的时候，由它创建的实例仅仅接收来自LocalAddr的报文。

注意：在创建DatagramSocket类实例时，如果端口已经被使用，会产生一个SocketException的异常抛出，并导致程序非法终止，这个异常应该注意捕获。

ü    receive(DatagramPacket d)：接收数据报文到d中。receive方法产生一个“阻塞”。

ü    send(DatagramPacket d)：发送报文d到目的地。

ü    setSoTimeout(int timeout)：设置超时时间，单位为毫秒。

ü    close()：关闭DatagramSocket。在应用程序退出的时候，通常会主动释放资源，关闭Socket，但是由于异常地退出可能造成资源无法回收。所以，应该在程序完成时，主动使用此方法关闭Socket，或在捕获到异常抛出后关闭Socket。

“阻塞”是一个专业名词，它会产生一个内部循环，使程序暂停在这个地方，直到一个条件触发。

4.  DatagramPacket：用于处理报文，将byte数组、目标地址、目标端口等数据包装成报文或者将报文拆卸成byte数组。

ü    DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress addr, intport)：从buf数组中，取出length长的数据创建数据包对象，目标是addr地址，port端口。

ü    DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddressaddress, int port)：从buf数组中，取出offset开始的、length长的数据创建数据包对象，目标是addr地址，port端口。

ü    DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length)：将数据包中从offset开始、length长的数据装进buf数组。

ü    DatagramPacket(byte[] buf, int length)：将数据包中length长的数据装进buf数组。

ü    getData()：它从实例中取得报文的byte数组编码。

5． 实例：编写程序演示使用UDP协议数据报的发送和接受。

ü    发送端

•       建立udpsocket服务端点。该端点建立，系统会随机分配一个端口。如果不想随机配置，可以手动指定。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(9002);

•       将数据进行packet包的封装，必须要指定目的地地址和端口。
byte[] buf = "wo shi shu ju".getBytes();
DatagramPacket dp =newDatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.254"),9001);

•       通过socket服务的send方法将该包发出。
ds.send(dp);

•       将socket服务关闭。主要是关闭资源。
ds.close();

ü    接收端

•       建立udp的socket服务。要监听一个端口。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(9001);

•       定义一个缓冲区，将该缓冲区封装到packet包中。
byte[] buf = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);

•       通过socket的receive方法将数据存入数据包中。
ds.receive(dp);

•      通过数据包dp的方法getData()、getAddress()、getPort()等方法获取包中的指定信息。

•       关闭socket。
ds.close();