网络编程总结

通信协议
计算机网络中实现通信必须有一些约定，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地址和端口号

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。

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(String host)：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。

什么是UDP协议？

UDP( User Datagram Protocol )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。 

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类：创建接收和发送UDP的Socket实例

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。

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

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。

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

send(DatagramPacket d)：发送报文d到目的地。

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

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。

 

在Java中实现UDP协议编程

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 =new DatagramPacket(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();

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();

在Java中实现TCP协议编程

ServerSocket：编写TCP网络服务程序,首先要用到java.net.ServerSocket类用以创建服务器Socket

构造方法：

ServerSocket(int port)：创建绑定到特定端口的服务器套接字

ServerSocket(int port, int backlog)：利用指定的backlog(服务器忙时保持连接请求的等待客户数量),创建服务器套接字并将其绑定到指定的本地端口号。

ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr)：使用指定的端口、侦听 backlog和要绑定到的本地 IP 地址创建服务器。

创建一个TCP服务器端程序步聚

(1)    创建一个ServerSocket

(2)    从SeverSocket接受客户连接要求

(3)    创建一个服务线程处理新的连接

(4)    在服务线程中，从Socket中获得IO流

(5)    对IO流进行读写操作，完成与客户的交互

(6)    关闭IO流

(7)    关闭Socket

ServerSocket server=new ServerSocket(port)

Socket s=server.accept();

ObjectInputSrteam in=new ObjectInputSteam(s.getInputStream());

ObjectOutputSteam out=new ObjectOutputStream(s.getOutputStream());

Out.close();in.close();s.close;

 

创建一个TCP客户端程序的步聚

(1)    创建Socket

(2)    获得IO流

(3)    对IO流进行读写操作

(4)    关闭IO流

(5)    关闭Socket

 

Socket connection=new Socket(127.0.0.1,9009);

ObjectInputStream input=new ObjectInputStrteam(connection.getInputStream());

ObjectOutputStream output=new ObjectOutputStream(connection.getOutputStream());

input.close();

output.close();

connection.close();

 

URL的使用

URL类代表统一资源定位器，统一资源定位器是指互联网“资源”的名称。资源可以是简单的文件或目录，也可以是对更为复杂的对象的引用，例如对数据库或搜索引擎的查询。通常URL可以由协议名、主机、端口和资源组成。

 

URL类提供了多个构造方法用于创建URL对象，常用的有两个。

Public URL(String str)

Public URL(URL context,String str)

 

URL可以通过绝对地址创建对象

一旦获取URL对象之后，就可以调用如下方法来访问URL对应的资源

String getFile();  获取此URL的资源名

String getHost（）获取此URL\的主机名

String getPath():   获取此URL\的路径部分

Int getPort():     获取此URL的端口号。

String getProtocol（）： 获取此URL的协议名称

String getQuery（）获取此URL的查询字符串部分

URLConnection openConnection（）返回一个URlConnection对象，他表示到URL所引用的远程的对象的链接。

InputStream onpenStrieam（）：打开此URl的连接，并返回一个用于读取该URl资源的InputStream。

 

URLDecoder类和URLEncoder类

URLDecoder类和URLEncoder类用于完成普通字符串和application/x-www-form-urlencoded MIME字符串之间的相互转换。

 

URLDecoder类包含一个decode(String s,String enc)静态方法，它可以将看上去是乱码的特殊字符串转换成普通字符串。

URLEncoder类包含一个encode（String s，String enc）静态方法，它可以将普通字符串转换成application/x-www-form-urlencoded MIME字符串.