黑马程序员—Java基础—网络编程

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网络模型

计算机网络之间以何种规则进行通信，就是网络模型研究问题。

网络模型一般是指

        OSI（Open SystemInterconnection开放系统互连）参考模型

         TCP/IP参考模型

网络模型7层概述：

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,到达目的地后在转化为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：主要将从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。常常把这一层数据叫做段。

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受会话请求（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能识别的东西（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）。

网络通信三要素

IP地址:InetAddress

                  网络中设备的标识，不易记忆，可用主机名

端口号

                  用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识

传输协议

                  通讯的规则

                  常见协议：TCP，UDP

InetAddress类的使用

没有构造方法，那么如何使类提供的功能呢？

要掌握的功能

                   获取任意主机：getByName

                  

                   主机名：getHostName

                   主机Ip地址：getHostAddress

协议UDP和TCP的简介及区别

UDP

           将数据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；因无连接，是不可靠协议；不需要建立连接，速度快

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

Socket机制图解

UDP传输

DatagramSocket与DatagramPacket

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。

UDP传输-发送端思路

 UDP发送端思想及代码 38行 Java

Raw

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/*
 * 1:建立udp的socket服务
2:将要发送的数据封装成数据包
3:通过udp的socket服务,将数据包发送出
4:关闭资源

 */
public class UdpDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//建立udp的socket服务
DatagramSocket ds=new DatagramSocket();
while(true){
Scanner sc=new Scanner(System.in);
String line=sc.nextLine();
if(line.equals("886")){
break;
}
//将要发送的数据封装成数据包
byte[] by=line.getBytes();
int len=by.length;
InetAddress address=InetAddress.getByName("郭敬杰");
int port=10086;
DatagramPacket dp=new DatagramPacket(by,len,address,port);
//通过udp的socket服务,将数据包发送出
//public void send(DatagramPacket p)
       // throws IOException从此套接字发送数据报包。
//DatagramPacket 包含的信息指示：将要发送的数据、其长度、远程主机的 IP 地址和远程主机的端口号。
ds.send(dp);
}
//关闭资源
ds.close();
}
}

UDP传输-接收端思路

 UDP接收端思想及代码 37行 Java

Raw

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import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

/*
 * 1:建立udp的socket服务.
2:通过receive方法接收数据
3:将收到的数据存储到数据包对象中
4:通过数据包对象的功能来完成对接收到数据进行解析.
5:可以对资源进行关闭
 */
public class UdpReciveDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1:建立udp的socket服务.
DatagramSocket ds=new DatagramSocket(10086);
while(true){
//2:通过receive方法接收数据
byte[] by=new byte[2048];
DatagramPacket dp=new DatagramPacket(by, by.length);
//3:将收到的数据存储到数据包对象中
ds.receive(dp);
//4:通过数据包对象的功能来完成对接收到数据进行解析.
String address=dp.getAddress().getHostAddress();
int port=dp.getPort();
//System.out.println(address);
byte[] buf=dp.getData();
String string=new String(buf,0,dp.getLength());
System.out.println("From:"+address+"--"+port+"is:"+string);
}
//5:可以对资源进行关闭
//ds.close();
}
}

TCP传输

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

客户端与服务器端是两个独立的应用程序。

TCP传输-客户端

 TCP客户端思想及代码 27行 Java

Raw

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import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
import java.util.Scanner;

/*
 * 1:建立客户端的Socket服务,并明确要连接的服务器。
2:如果连接建立成功,就表明,已经建立了数据传输的通道.就可以在该通道通过IO进行数据的读取和写入.该通道称为Socket流,Socket流中既有读取流,也有写入流.
3:通过Socket对象的方法,可以获取这两个流
4:通过流的对象可以对数据进行传输
5:如果传输数据完毕,关闭资源

 */
public class SendDemo {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
//Socket(String host, int port) 创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号。
Socket s=new Socket("192.168.0.101",8888);
//2:public OutputStream getOutputStream()throws IOException返回此套接字的输出流
OutputStream os=s.getOutputStream();
Scanner sc=new Scanner(System.in);
String line=sc.nextLine();
os.write(line.getBytes());
s.close();
}
}

TCP传输-服务器端

 TCP服务器端思想及代码 28行 Java

Raw

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import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/*
 * 1:建立服务器端的socket服务，需要一个端口
2:服务端没有直接流的操作,而是通过accept方法获取客户端对象，在通过获取到的客户端对象的流和客户端进行通信
3:通过客户端的获取流对象的方法,读取数据或者写入数据
4:如果服务完成,需要关闭客户端,然后关闭服务器，但是,一般会关闭客户端,不会关闭服务器,因为服务端是一直提供服务的

 */
public class ReciveDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
ServerSocket ss=new ServerSocket(8888);
Socket s=ss.accept();
String address=s.getInetAddress().getHostAddress();
System.out.println(address+"\t"+"is connected");
InputStream is=s.getInputStream();
byte[] by=new byte[1024];
int len=is.read(by);
String str=new String(by,0,len);
System.out.println(str);
s.close();
//ss.close();
}
}

TCP传输容易出现的问题

客户端连接上服务端，两端都在等待，没有任何数据传输。

通过例程分析：

                   因为read方法或者readLine方法是阻塞式。

解决办法：

         自定义结束标记

         使用shutdownInput，shutdownOutput方法。

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