JAVA网络编程

网络编程三要素：

• 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

相关知识点：

在网络编程三要素中，有很多相关的需要了解的： 
关于Ip地址：

ip地址是网络中计算机的唯一标识 
计算机只能识别二进制的数据，所以我们的ip地址应该是一个二进制的数据 
eg:ip:192.168.1.100 
换算 1100000 10101000 00000001 01100100 
计算机在配置ip地址的时候把ip地址的每一个字节上的数据换算成十进制，然后用.分开来表示 “点分十进制”

IP地址的组成：网络号段+主机号段 
A类：第一号段为网络号段+后三段的主机号段 
一个网络号段可分配 256256256 = 16777216台主机 
B类：前二号段为网络号段+后二段的主机号段 
一个网络号段可分配 256*256 = 65536台主机 
C类：前三号段为网络号段+后一段主机号段 一个网络号段可分配 256台主机 
D类 E类 保留号段

A类 1.0.0.1--127.255.255.254   B类 128.0.0.1--191.255.255.254   C类 192.0.0.1--223.255.255.254D类 224.0.0.1-239.255.255.254E类 240.0.0.1--247.255.255.254   私有号段：在互联网中不可用，在局域网中可用10.x.x.x 172.16.0.0-172.31.255.255   192.168.x.x是私有地址特殊的ip地址 回环地址   127.0.0.1   x.x.x.255 广播地址x.x.x.0 网络地址

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 System Interconnection开放系统互连）参考模型    TCP/IP参考模型

API

InetAddress

此类表示互联网协议 (IP) 地址。

static InetAddress[] getAllByName(String host)           在给定主机名的情况下，根据系统上配置的名称服务返回其 IP 地址所组成的数组。 static InetAddress getByAddress(byte[] addr)           在给定原始 IP 地址的情况下，返回 InetAddress 对象。 static InetAddress getByAddress(String host, byte[] addr)           根据提供的主机名和 IP 地址创建 InetAddress。 static InetAddress getByName(String host)           在给定主机名的情况下确定主机的 IP 地址。 static InetAddress getLocalHost()           返回本地主机。  boolean isReachable(int timeout)           测试是否可以达到该地址。  boolean isReachable(NetworkInterface netif, int ttl, int timeout)           测试是否可以达到该地址。 

端口号

正在运行的程序的标识 也就是进程的标识

• 物理端口 网卡口
• 逻辑端口 我们指的就是逻辑端口 
  A:每个网络程序都会至少有一个逻辑端口 
  B:用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识 
  C:有效端口：0~65535，其中0~1024系统使用或保留端口。

协议

通信的规则

UDP

* 概述：     将数据源和目的封装成数据包中，<font color = red>不需要建立连接；每个数据报的大小在限制在64k</font>；因无连接，是不可靠协议；不需要建立连接，速度快

DatagramSocket

此类表示用来发送和接收数据报包的套接字。

构造方法

• DatagramSocket(int port, InetAddress laddr) 
  创建数据报套接字，将其绑定到指定的本地地址。
• DatagramSocket() 
  构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上任何可用的端口。

发送数据方法

• void receive(DatagramPacket p) 
  从此套接字接收数据报包。 此方法在接收到数据报前一直阻塞。数据报包对象的 length 字段包含所接收信息的长度。如果信息比包的长度长，该信息将被截短。

• void send(DatagramPacket p) 从此套接字发送数据报包。

DatagramPacket

此类表示数据报包。

构造方法

• DatagramPacket(byte[] buf, int length) 
  构造 DatagramPacket，用来接收长度为 length 的数据包。

• DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port) 构造数据报包，用来将长度为 length 偏移量为 offset 的包发送到指定主机上的指定端口号。

  解析

• byte[] getData() 返回数据缓冲区。
• int getLength() 返回将要发送或接收到的数据的长度。

Exception

java.net.BindException :Address already in use:Cannot bind 
多次启动接收端会导致端口被占用

TCP

 * 概述       建立连接，形成传输数据的<font color = red>通道</font>；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

客户端 Socket

此类实现客户端套接字（也可以就叫“套接字”）。套接字是两台机器间通信的端点。

• Socket(InetAddress address, int port) 创建一个流套接字并将其连接到指定 IP 地址的指定端口号。

• 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。

• OutputStream getOutputStream() 返回此套接字的输出流。

• void shutdownInput() 此套接字的输入流置于“流的末尾”。 指定输入流已经结束

• void shutdownOutput() 输出流结束

服务端 ServerSocket

• ServerSocket() 创建非绑定服务器套接字。

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

• Socket accept() 侦听并接受到此套接字的连接。返回一个连接对应的socket对象

Socket通信

• Socket套接字： 
  网络上具有唯一标识的IP地址和端口号组合在一起才能构成唯一能识别的标识符套接字。

socket包含了IP地址+端口 指定目的地的应用程序

• Socket原理机制： 
  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。