黑马程序员——网络编程

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一、网络参考模型

OSI（Open System Interconnection 开放系统互连）参考模型
TCP/IP 参考模型（OSI参考模型虽然设计精细，但过于麻烦，效率不高，因此才产生了简化版的TCP/IP参考模型。）

二、七层描述

1. 物理层：主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是传输比特流（就是由1、0转化为电流强弱来进行传输，到达目的地后再转化为1、0，也就是我们常说的数模转换与模数转换）。这一层的数据叫做比特。
2. 数据链路层：主要将从物理层接收的数据进行MAC地址（网卡的地址）的封装与解封装。常把这一层的数据叫做帧。在这一层工作的设备是交换机，数据通过交换机来传输。
3. 网络层：主要将下层接收到的数据进行IP地址（例，192.168.0.1）的封装与解封装。在这一层工作的设备是路由器，常把这一层的数据叫做数据包。
4. 传输层：定义了一些传输数据的协议和端口号（WWW端口号80等），如：TCP（传输控制协议，传输效率低，可靠性强，用于传输可靠性要求高，数据量大的数据），UDP（用户数据报协议，与TCP特性恰恰相反，用于传输可靠性要求不高，数据量小的数据，如QQ聊天数据就是通过这种方式传输的）。主要是将从下层接收的数据进行分段和传输，到达目的地址后再进行重组。常常把这一层叫做段。
5. 会话层：通过传输层（端口号：传输端口与接收端口）建立数据传输的通路。主要在你的系统之间发起会话或者接收会话请求（设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名）。
6. 表示层：主要是进行对接收的数据进行解释，加密与解密、压缩与解压缩等（也就是把计算机能够识别的东西转换成人能够识别的东西（如图片、声音等）。
7. 应用层：主要是一些终端的应用，比如说FTP（各种文件下载）、WEB（IE浏览）、QQ之类的（可以把它理解成我们在电脑屏幕上可以看到的东西，就是终端应用）。

PS：

1、每个网卡的MAC地址都是全球唯一的。
2、路由器实现将数据包发送到指定的地点。
3、应用软件之间通信的过程就是层与层之间封包、解封包的过程。

三、网络通讯要素

1. IP地址：InetAddress
网络中设备的标识。
不易记忆，可用主机名。
本地回环地址：127.0.0.1 主机名：localhost。

PS：
1、IPV4数量已经不够分配，所以产生了IPV6。
2、在没有连接互联网的情况，为了让访问本机方便，所以分配了一个默认的IP地址，也就是本地回环地址。
3、通过ping 127.0.0.1可以测试网络是不是通，如果不通，可能是网卡出问题了。
4、每台机器都有自己指定的计算机名。
四、 端口号
用于标识进程（应用程序）的逻辑地址，不同进程的标识。
有效端口：0~65535，其中0~1024系统使用或保留端口。
例如：当一台计算机A向另一台计算机B发送QQ信息时，首先路由器通过数据包中的IP地址定位该信息发送到哪一台机器。然后计算机B接收到数据包后，通过此数据包中的端口号定位到发送给本机的QQ应用程序。

所谓防火墙，其功能就是将发送到某程序端口的数据屏蔽掉以及将从该程序端口发出的数据也屏蔽掉。

五、传输协议

通讯的规则。
常见协议：UDP、TCP。

UDP
将数据及源和目的封装成数据包中，不需要建立连接。
每个数据报的大小在限制在64k内。
因无连接，是不可靠协议。
不需要建立连接，速度快。
应用案例：QQ、FeiQ聊天、在线视频用的都是UDP传输协议。
TCP
建立连接，形成传输数据的通道。
在连接中进行大数据量传输。
通过三次握手完成连接，是可靠协议。
必须建立连接，效率会稍低。
应用案例：FTP，File Transfer Protocol（文件传输协议）。

示例：

[java] view plaincopy

1. import java.net.InetAddress;  
2. import java.net.UnknownHostException;  
3.  public class IPDemo{  
4.      public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {  
5. //获取本地主机IP地址对象  
6.          InetAddress ip = InetAddress.getLocalHost();  
7. //ip = InetAddress.getByName("PC-20140621KFIX");  
8.  //ip = InetAddress.getByName("192.168.1.100");  
9.          System.out.println(ip.getHostAddress());  
10.          System.out.println(ip.getHostName());  
11.          System.out.println("----------------");  
12.  //获取其他主机的IP地址对象。  
13.          ip = InetAddress.getByName("www.itheima.com");  
14.          System.out.println(ip.getHostAddress());  
15.          System.out.println(ip.getHostName());  
16.      }  
17. }  

程序运行结果为：

六、UDP协议-发送端&接收端

Socket
Socket就是为网络服务提供的一种机制。
通信的两端都有Socket。
网络通信其实就是Socket间的通信。
数据在两个Socket间通过IO传输。
UDP传输
DatagramSocket（用来发送和接收数据报包的套接字）与DatagramPacket（数据报包）。
建立发送端，接收端。
建立数据包。
调用Socket的发送接收方法。
关闭Socket。
发送端与接收端是两个独立的运行程序。

七、TCP协议-客户端&服务端

客户端（Client）首先与服务端（Server）建立连接，形成通道（其实就是IO流），然后，数据就可以在通道之间进行传输，并且单个Server端可以同时与多个Client端建立连接。
Socket和ServerSocket，建立客户端和服务器端.建立连接后，通过Socket中的IO流进行数据的传输。
关闭socket。
同样，客户端与服务器端是两个独立的应用程序。
TCP客户端
客户端需要明确服务器的ip地址以及端口，这样才可以去试着建立连接，如果连接失败，会出现异常。
连接成功，说明客户端与服务端建立了通道，那么通过IO流就可以进行数据的传输，而Socket对象已经提供了输入流和输出流对象，getInputStream(),getOutputStream()获取即可。
与服务端通讯结束后，关闭Socket。
TCP服务端
服务端需要明确它要处理的数据是从哪个端口进入的。
当有客户端访问时，要明确是哪个客户端，可通过accept()获取已连接的客户端对象，并通过该对象与客户端通过IO流进行数据传输。
当该客户端访问结束，关闭该客户端。