java基础知识-网络

//计算机网络：通过一定的物理设备将处于不同位置的计算机连接起来组成的网络。
// 网络最主要的作用在于共享设备和传输数据。
// 无论是共享或传输数据，务必需要保证准确地匹配目的主机。


// 为了准确地定位网络上的目标主机，网络中的每个设备都会有一个唯一的数字标识，
// 即网络设备的IP地址。
// 由于IP地址不易记忆，引入网络域名来确认IP地址。

//IP地址可以精确地确定一台主机，但是在这台主机上可能运行着多个应用程序；
// 可以借助主机端口精确地确定客户访问的是这台主机中的哪一个应用程序。
// 在一台主机上，应用程序可以占用任何一个端口号；一旦应用程序占据这个端口号，
// 其它应用将不能再占用该端口。
// 在主机中，端口号1~1024是系统保留端口号，用来为常用的网络服务程序所占用。
// 用户自定义应用程序，最好占用其它端口号。
// 例如：HTTP服务默认占用80端口，FTP服务占用21端口，SMTP服务占用25端口等。


// 确定好目标主机和应用程序之后，就可以进行网络传输。网络传输过程中，
// 数据的传递有两种最常见的形式。
// TCP传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
// 需要首先在网络两端建立安全连接，再进行数据传递，确保网络双方完整无误地传输数据。
// UDP用户数据报协议，是 一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。
// 无需建立网络双方连接，直接发送数据包（包含目的地址信息），可能会因为网络问题导致数据
// 传输失败等问题，但是传输速度很快，常用于局域网中传输数据。


// 网络编程
// 网络编程是指通过编程方式实现两个（或多个）设备之间的数据传输。
// 网络编程是基于“请求-响应”模式的：网络中某一端发出请求，另一端接收到请求后，
// 响应请求方的请求。
// “请求方”称之为客户端，“响应方”称之为服务器端。
// 网络编程在客户端和服务器端之间传输数据可以采用TCP方式，也可以采用UDP方式。
// 网络编程开发模式
// 客户端/服务器端模式（C/S模式）：对于不同的服务器端程序建立不同的客户端程序。
// 浏览器/服务器端模式（B/S模式）：对于不同的服务器端程序使用统一的“客户端”
// （即浏览器）即可。


// 在网络编程中，C/S模式应用程序的开发，需要同时开发客户端应用程序和服务器端应用程序。
// 客户端应用程序开发步骤：
// 客户端建立与服务器端的连接（通过IP地址和端口确定服务器端程序）。
// 客户端封装请求数据，发送给客户端；客户端获得服务器端响应数据，解析并处理数据。
// 客户端关闭网络连接。


// B/S模式应用程序的开发，由于客户端统一使用浏览器访问，只需要开发服务器端应用程序即可。
// 由于客户端使用浏览器访问，服务器端应用程序本质上属于Web应用程序；
// 浏览器和服务器通信协议采用HTTP协议。


// Java语言中，实现网络编程需要使用两个核心类包。
// java.net.*：网络类包，涵盖常用网络操作类。
// java.io.*：数据消息传输包，在网络双方进行数据传递需要使用该包中的类。


// 客户端和服务器端建立连接后，连接两端将会建立一个虚拟“线缆”，
// 在网络编程中称之为Socket（套接字）；其后在网络两端传输数据都是通过Socket进行的。
// Socket借助IP地址和端口号，对应某一台主机中的某一个应用程序。
// Socket的主要作用是维护网络连接、在网络双方传输数据。


// Socket类：客户端套接字类。实现客户端向服务器发送数据、接收服务器数据等功能；
// 实现服务器端向客户端发送数据、接收客户端数据等功能。
// 构造方法：
// Socket(InetAddress  address, int  port);
// Socket(String  host,  int  port);  
// 常用方法：
// getInputStream();// 获得网络输入流
// getOutputStream();// 获得网络输出流
// close(); // 关闭Socket连接


// 客户端与服务器端通信时，借助网络输入/输出流进行传输；
// 但是对于客户端和服务器而言，输入流或输出流是相对的。

// 客户端Socket应用程序所做的工作主要有：
// 与服务器端建立连接（通过IP和端口号确定主机上的程序）。
// Socket  client  =  new Socket(“localhost”,  80);
// 向服务器端发送数据，接收服务器端数据。
// 向服务器端发送数据：os  =  client.getOutputStream();
// 接收服务器端数据：is  =  client.getInputStream();
// 关闭Socket连接。
// client.close();

// 客户端
// // 建立Socket连接
// Socket client = new Socket("www.baidu.com", 80); 
// // 获得网络输入/输出流
// InputStream is = client.getInputStream();// 获得网络输入流
// OutputStream os = client.getOutputStream();// 获得网络输出流
// // 发送请求
// String requestHeader = "GET / HTTP/1.1\n\n";
// os.write(requestHeader.getBytes());
// os.flush();// 刷新请求
// // 接收响应
// byte[] b = new byte[1024];
// while (is.read(b) != -1) {
// System.out.println(new String(b));
// }
// // 关闭连接
// is.close();
// os.close();
// client.close();


// ServerSocket类：服务器端套接字类。监听服务器指定端口，接收客户端连接请求。
// 构造方法：
// ServerSocket(int  port);
// 常用方法：
// accept();// 用于产生“阻塞”，直到接受一个连接，返回客户端Socket对象
// close();// 关闭服务器端Socket监听


// 服务器端所做的主要工作有：
// 监听特定端口。
// ServerSocket  server  =  new  ServerSocket(8888);
// 接收客户端连接。
// Socket  client  =  server.accept();
// 接收客户端请求，向客户端发送响应。
// 接收客户端请求数据：is  =  client.getInputStream();
// 向客户端响应数据：os  =  client.getOutputStream();
// 关闭连接。
// 关闭客户端：client.close();
// 关闭服务器端：server.close();


// 服务器端
// // 监听端口号
// ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
// // 接收客户端连接
// Socket client = server.accept();
// // 获得客户端请求
// InputStream is = client.getInputStream();
// byte[] b = new byte[1024];
// is.read(b);
// // 向客户端发送响应
// OutputStream os = client.getOutputStream();
// os.write(("from server : " + new String(b)).getBytes());
// // 关闭网络连接
// is.close();
// os.close();
// client.close();
// server.close();


// 在客户端，可以把处理服务器端响应消息的任务放到一个单独线程中，
// 在主线程中接收用户输入和发送请求消息。
// 服务器的作用就是为了服务多个客户端，对于多个客户端并发请求的处理，在网络编程中，
// 采用多线程处理方式解决。每当服务器端接收到客户端请求后，
// 产生一个新的线程处理客户端请求。
// 开启线程比较消耗系统资源，所以应用程序中可以开辟的线程个数总是有限的。
// 可以结合使用线程池技术，实现服务器端的并发处理请求。


// 多线程网络编程
// 客户端程序示例：
// 开辟新线程监听服务器端响应，主线程接收用户输入并向服务器发送请求。
// // 建立网络连接
// Socket client = new Socket("localhost", 8888);
// // 启动线程，读取服务器端响应消息
// new HandleServerResponseMessage(client).start();
// // 接收用户键盘输入，发送到服务器端
// BufferedReader in = new BufferedReader(
// new InputStreamReader(System.in));
// PrintWriter out = new PrintWriter(client.getOutputStream());
// String msg = null;
// while ((msg = in.readLine()) != null) {
// out.println(msg);
// out.flush();
// }
// 服务器端程序执行过程
// 主线程监听客户端连接，线程处理客户端请求
// 服务器端程序示例：
// // 建立服务器端Socket
// ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
// // 监听并处理客户端请求
// while (true) {
// // 接收客户端请求
// Socket client = server.accept();
// // 开启新的线程请求请求
// new HandleClientRequestMessage(client).start();
// }

// 使用Socket进行网络编程，从网络传输层角度进行分析，适用于绝大多数网络连接方式；
// 但是需要开发人员熟练掌握网络传输、网络协议等基础知识，开发难度较大。
// 在Java语言中，提供了一组URL处理类，封装了Socket编程技术的实现细节，
// 用来方便开发人员进行网络连接、网络数据传输等常用的网络任务。
// 直接使用URL类，可以方便地处理各种常见协议的网络连接。
// 使用URL类进行网络连接，相当于直接进行远程输入/输出流操作，
// 只需开发人员熟练掌握常用IO操作即可，大大降低开发难度。

// URL类：统一资源定位符，指向互联网“资源”的指针。
// 常用构造方法：
// URL(String url); // 通过给定字符串建立URL对象
// 常用方法：
// InputStream  openStream();// 打开当前URL连接的输入流
// URLConnection  openConnection(); // 建立URL网络连接


// URLConnection类：应用程序和URL之间的通信链接，用于读取和写入此 URL引用的资源。
// 对象建立方法：
// 通过URL对象的openConnection()方法创建
// 使用构造方法：URLConnection(URL url);
// 常用方法：
// 获得响应消息头类方法：getContentType()、getContentLength()、
// getContentEncoding()、
// 获得响应消息主体：getContent()
// 获得当前连接输入/输出流对象：getInputStream()、getOutputStream()


// HttpURLConnection类：特定支持 HTTP协议的URLConnection。
// 对象建立方法：
// 通过URL对象的openConnection()方法创建，强制转换为目标对象
// 使用构造方法：HttpURLConnection( URL  url);
// 常用方法：
// 从URLConnection类继承的方法
// 针对HTTP请求响应消息的特定方法：getRequestMethod()、
// setRequestMethod()、getResponseCode()、
// getResponseMessage()


// 下载服务器端文件，基本思路：
// 创建URL对象：URL url = new URL( 文件地址 );
// 获取服务器端输入流：InputStream is = url.openStream();
// 文件读写：从输入流中读取字节写入到输出流（文件）中

// String sUrl = "http://dl.zhishi.sina.com.cn/upload/
// 90/92/43/1167909243.14728960.jpg";
// URL url = new URL(sUrl);// 创建URL对象
// InputStream in = url.openStream();// 获得网络输入流
// // 创建文件输出流
// FileOutputStream out = new FileOutputStream("qq.jpg");
// int b;
// while ((b = in.read()) != -1) {
// out.write(b);// 写入文件
// }
// // 关闭输入输出流
// out.close();    in.close();


// 获取服务器HTTP响应消息（消息头和消息主体）。
// 访问网址：http://software.hebtu.edu.cn/
// 获取该网页的服务器字符编码、文档类型、服务器响应状态码、网页主体等。


// URL url = new URL(rootUrl);//  创建Url对象
// // 得到URLConnection连接对象
// URLConnection conn = url.openConnection();
// HttpURLConnection hc = (HttpURLConnection) conn;
// // 获得响应消息头
// conn.getContentType();
// conn.getContentLength();
// conn.getContentEncoding();
// // 获得HTTP消息状态码
// hc.getResponseCode();
// hc.getResponseMessage();
// // 获得HTTP响应消息主体
// hc.getContent();


// URL网络编程简介
// URL网络编程只需要考虑客户端程序，服务器已经构建完成。
// URLConnection类简化了Socket编程，封装了常用操作。
// HttpURLConnection类是专对于HTTP协议的网络连接情况，
// 简化了基于HTTP协议的网络编程。
// URL网络编程实例
// 文件下载
// 获取HTTP响应消息


// HttpClient工具包简介
// HTTP网络连接可能是现在网络上使用最多最重要的网络连接形式。
// JDK中的java.net包中提供了访问HTTP协议的基本功能，但是对于大部分应用来说，
// JDK提供的功能不够丰富和灵活，且处理难度较大。
// 比如，HTTP连接时，向服务器端传递请求参数时，需要开发人员熟练掌握HTTP请求消息头
// 格式，需要手动拼接请求参数。


// HttpClient是Apache开源组织提供的一个开源包，用来提供高效的、最新的、功能丰富的针对HTTP协议的客户端编程工具包。
// HttpClient工具包作用类似浏览器，用来发送HTTP请求和接收HTTP响应。
// HttpClient工具包涵盖HTTP连接各方面功能，应用十分广泛。
// HttpClient工具包主要功能：
// 实现了所有HTTP方法（GET、POST、HEAD等）。
// 支持HTTPS连接形式。
// 支持HTTP连接自动重定向。
// 支持代理服务器。


// HttpClient工具包使用
// 解压缩工具包后的目录结构：
// examples目录：参考示例。
// javadoc目录：参考文档目录。
// lib目录：核心包jar文件目录。
// tutorial目录：开发指南目录。


// HttpClient工具包使用
// 在eclipse中配置工具包类库目录：
// 新建eclipse项目时，添加外部扩展包支持。


// HttpClient工具包核心类
// HttpClient接口：执行HTTP请求连接的接口。
// DefaultHttpClient类：适用于绝大多数场合的预定义好的执行HTTP连接的类。
// HttpGet类：发送HTTP GET请求的请求对象。
// HttpPost类：发送HTTP POST请求的请求对象。
// HttpResponse接口：执行HTTP请求后得到的HTTP响应对象接口。
// BasicHttpResponse类：内置的HTTP响应对象接口实现类，适用于绝大多数场合需求。
// HttpEntity接口：发送或接收HTTP请求或响应消息的接口。
// BasicHttpEntity类：实现HttpEntity接口的类，封装大量常用操作。
// EntityUtils类：提供一系列静态方法，处理HttpEntity对象。


// HttpClient工具包使用
// 创建HttpClient对象。
// 创建HttpGet对象或HttpPost对象（分别对应GET请求和POST请求的情况）。
// 在请求对象中添加请求参数。
// 执行连接请求，并获得HttpResponse响应对象。
// 借助HttpResponse响应对象获取响应消息头、响应消息主体。


// 建立网络连接时，有两种传输层协议（TCP传输协议和UDP传输协议）。
// UDP传输协议：一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。


// UDP传输协议通过数据包方式向服务器发送数据，那么在数据包中肯定需要包含服务器的
// IP信息、端口信息等内容。因此，UDP网络编程必须提供以下对象来完成不同的任务：
// 网络两端接收消息或发送消息的对象（监听本机端口、发送消息、接收消息）。
// 数据包对象（包含目的地IP和端口信息、数据报文信息）。


// DatagramSocket类：客户端/服务器端网络Socket端口对象。
// 构造方法：
// DatagramSocket（）;   // 创建一个空的Socket对象
// DatagramSocket（int  port）;  // 创建指定监听端口的Socket对象
// 常用方法：
// void  send（DatagramPacket  p）;  // 发送数据报文
// void  receive（DatagramPacket  p）;  // 接收数据报文


// DatagramPacket类：数据报文对象。
// 构造方法：
// DatagramPacket（byte[] buf, int len）;
// //用空数组创建对象，用来接收数据。
// DatagramPacket（byte[] buf, int offset, int len）;
// //接收数据的特定部分。
// DatagramPacket（byte[] buf, int len, InetAddress addr, 
// int port）;
// //包含数据的数组创建对象，用来发送数据，同时指明数据目的地和目标端口号。
// DatagramPacket（byte[] buf, int offset, int len,
// InetAddress addr, int port）;  // 发送数据的指定部分。


// 客户端程序：
// 基本工作流程：
// 创建DatagramSocket对象
// 封装请求数据，创建DatagramPacket对象
// 发送请求
// 实例程序：
// // 创建DatagramSocket对象
// DatagramSocket client = new DatagramSocket();
// // 准备请求数据
// byte[] buf = “客户端请求数据".getBytes();
// InetAddress address = InetAddress.getLocalHost();
// // 创建DatagramPacket对象
// DatagramPacket request = 
// new DatagramPacket(buf, buf.length, address , 8888);
// // 发送请求
// client.send(request);

// 服务器程序：
// 基本工作流程：
// 创建DatagramSocket对象，监听特定端口
// 创建DatagramPacket对象（空缓冲区）
// 接收客户端请求
// 封装服务器响应数据，创建DatagramPacket对象
// 发送服务器响应给指定客户端
// 实例程序：
// // 创建DatagramSocket对象，监听特定端口
// DatagramSocket server = new DatagramSocket(8888);
// // 准备空缓冲区
// byte[] buf = new byte[1024];
// // 循环等待客户端请求
// while (true) {
// // 创建DatagramPacket对象
// DatagramPacket request = new DatagramPacket(buf, 
// buf.length);
// // 接收客户端请求
// server.receive(request);
// // 准备服务器端响应数据包
// byte[] resBuf = "from server: ".getBytes();
// DatagramPacket response = new DatagramPacket(
// resBuf, resBuf.length, request.getAddress(),
// request.getPort());
// // 发送服务器响应
// server.send(response);
// }