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目录
1.网络编程概述
2.应用软件架构
3.网络编程三要素-IP地址
4.网络编程三要素-端口与协议
5.UDP通信程序
6.TCP通信程序
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1.网络编程概述
- 1.1计算机网络
- 是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统
- 1.2网络编程
- 在网络通信协议下,不同计算机上运行的程序,可以进行数据传输
- 1.1计算机网络
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2.应用软件架构
- 2.1B/S架构优缺点
- 1.不需要开发客户端,只需要开发服务端(适合移动互联网应用)
- 2.用户不需要下载,打开浏览器就能使用
- 3.如果应用过大,用户体验会受到影响
- 2.2C/S架构优缺点
- 1.画面可以做的非常精美,用户体验好(适合定制专业化的办公类软件)
- 2.需要开发客户端,也需要开发服务端
- 3.用户需要下载和更新的时候太麻烦
- 2.1B/S架构优缺点
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3.网络编程三要素-IP地址
- 3.1概念
- 要想让网络中的计算机能够互相通信,必须为每台计算机指定一个标识号,通过这个标识号来指定要接收数据的计算机和识别发送的计算机,而IP地址就是这个标识号。也就是设备的标识
- 3.2分类
- IPv4:是给每个连接在网络上的主机分配一个32bit地址。按照TCP/IP规定,IP地址用二进制来表示,每个IP地址长32bit,也就是4个字节。
点分十进制表示法:为了方便使用,IP地址经常被写成十进制的形式,中间使用符号“.”分隔不同的字节。
- IPv6:通过IPv6重新定义地址空间,采用128位地址长度,每16个字节一组,分成8组十六进制数
- IPv4:是给每个连接在网络上的主机分配一个32bit地址。按照TCP/IP规定,IP地址用二进制来表示,每个IP地址长32bit,也就是4个字节。
- 3.3DOS常用命令
- ipconfig:查看本机IP地址
- ping IP地址:检查网络是否连通
- 3.3特殊IP地址
- 127.0.0.1:回送地址,可以代表本机地址,一般用来测试使用
- 3.4InetAddress类
InetAddress:此类表示Internet协议(IP)地址- 1.相关方法
- static InetAddress getByName(String host)
确定主机名称的IP地址。主机名称可以是机器名称,也可以是IP地址
InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.1.66");
- String getHostName()
获取此IP地址的主机名
String name = address.getHostName();
- String getHostAddress()
返回文本显示中的IP地址字符串
String ip = address.getHostAddress();
- static InetAddress getByName(String host)
- 1.相关方法
- 3.1概念
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4.网络编程三要素-端口与协议
- 4.1端口:设备上应用程序的唯一标识
- 4.2端口号:
- 用两个字节表示的整数,它的取值范围是0~65535。其中,0~1023之间的端口号用于一些知名的网络服务和应用,普通的应用程序需要使用1024以上的端口号。如果端口号被另外一个服务或应用所占用,会导致当前程序启动失败
- 4.3协议:计算机网络中,连接和通信的规则被称为网络通信协议
- 4.4UDP协议
- 用户数据报协议(User Datagram Protocol)
- UDP是无连接通信协议,即在数据传输时,数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。(发送端不会确认接收端是否存在)
- 由于使用UDP协议消耗系统资源小,通信效率高,所以通常都会用于音频、视频和普通数据的传输
- 由于UDP的面向无连接性,不能保证数据的完整性,因此在传输重要数据时不建议使用UDP协议
- 4.5TCP协议
- 传输控制协议 (Transmission Control Protocol)
- TCP协议是面向连接的通信协议,即传输数据之前,在发送端和接收端建立逻辑连接,然后再传输数据,它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。每次连接的创建都需要经过“三次握手”
- 三次握手:TCP协议中,在发送数据的准备阶段,客户端与服务器之间的三次交互,以保证连接的可靠
- 第一次握手,客户端向服务器端发出连接请求,等待服务器确认
- 第二次握手,服务器端向客户端回送一个响应,通知客户端收到了连接请求
- 第三次握手,客户端再次向服务器端发送确认信息,确认连接
- 完成三次握手,连接建立后,客户端和服务器就可以开始进行数据传输了。由于这种面向连接的特性,TCP协议可以保证传输数据的安全,所以应用十分广泛。例如上传文件、下载文件、浏览网页等
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5.UDP通信程序
- 5.1UDP发送数据
- Java中的UDP通信
- UDP协议是一种不可靠的网络协议,它在通信的两端各建立一个Socket对象,但是这两个Socket只是发送,接收数据的对象,因此对于基于UDP协议的通信双方而言,没有所谓的客户端和服务器的概念
- Java提供了DatagramSocket类作为基于UDP协议的Socket
- 构造方法
- DatagramSocket()
创建数据报套接字并将其绑定到本机地址上的任何可用端口
- DatagramPacket(byte[] buf,int len,InetAddress add,int port)
创建数据包,发送长度为len的数据包到指定主机的指定端口
- DatagramSocket()
- 相关方法
- void send(DatagramPacket p)
发送数据报包
- void close()
关闭数据报套接字
- void receive(DatagramPacket p)
从此套接字接受数据报包
注意:这一方法是阻塞的,程序执行到这一步的时候,会在这里死等,等待发送端发送消息
- void send(DatagramPacket p)
- 发送数据的步骤
- 1.创建发送端的Socket对象(DatagramSocket)
- 2.创建数据,并把数据打包
- 3.调用DatagramSocket对象的方法发送数据
- 4.关闭发送端
- 5.2UDP接收数据
- 构造方法
- DatagramSocket(int port)
创建数据报套接字并将其绑定到本机地址上的指定可用端口
注意:其中port端口需要和发送端所指定的端口相同才能接收(数据包中参数中的端口)
- DatagramPacket(byte[] buf, int len)
创建一个DatagramPacket用于接收长度为len的数据包
- DatagramSocket(int port)
- 解析数据包DatagramPacket相关方法
- byte[] getData()
返回数据缓冲区(发送的数据的二进制表示)
- int getLength()
放回要发送的数据的长度或者接收的数据长度
- InetAddress getAddress()
返回发送端的IP地址
- int getPort()
返回发送端的端口号(数据包套字节所绑定的端口)
- byte[] getData()
- 构造方法
- Java中的UDP通信
- 5.3UDP三种通讯方式
- 三种通讯方式
- 单播:单播用于两个主机之间的端对端通信
- 组播:组播用于对一组特定的主机进行通信(组播地址:224.0.0.0~239.255.255.255,其中224.0.0.0~224.0.0.255为预留的组播地址)
- 广播:广播用于一个主机对整个局域网上所有主机上的数据通信(广播地址:255.255.255.255)
- UDP组播实现步骤
接收端的参数与发送端的参数相对应着看- 发送端:
- 1.创建发送端的Socket对象(MulticastSocket)
MulticastSocket ds = new MulticastSocket();
- 2.创建数据,并把数据打包(DatagramPacket)
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length,address,port);
- 3.调用DatagramSocket对象的方法发送数据(在单播中,这里是发给指定IP的电脑但是在组播当中,这里是发给组播地址)
ds.send(dp);
- 4.释放资源
ds.close();
- 1.创建发送端的Socket对象(MulticastSocket)
- 接收端:
- 1.创建接收端Socket对象(MulticastSocket)
MulticastSocket ms = new MulticastSocket(port);
- 2.创建一个箱子,用于接收数据
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(new byte[1024],1024);
- 3.把当前计算机绑定一个组播地址
ms.joinGroup(InetAddress.getByName(address);
- 4.将数据接收到箱子中
ms.receive(dp);
- 5.解析数据包,并打印数据
System.out.println(new String(data,0,length));
- 6.释放资源
ms.close();
- 1.创建接收端Socket对象(MulticastSocket)
- 发送端:
- UDP广播实现步骤
- 发送端
- 创建发送端Socket对象(DatagramSocket)
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
- 创建存储数据的箱子,将广播地址封装进去
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length,address,port);
其中InetAddress address = InetAddress.getByName("255.255.255.255");
- 发送数据
ds.send(dp);
- 释放资源
ds.close();
- 创建发送端Socket对象(DatagramSocket)
- 接收端
- 创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(port);
- 创建一个数据包,用于接收数据
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(new byte[1024],1024);
- 调用DatagramSocket对象的方法接收数据
ds.receive(dp);
- 解析数据包,并把数据在控制台显示
System.out.println(new String(data,0,length));
- 关闭接收端
ds.close();
- 创建接收端的Socket对象(DatagramSocket)
- 发送端
- 三种通讯方式
- 5.1UDP发送数据
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6.TCP通信程序
- 6.1TCP发送数据
- Java中的TCP通信
- Java对基于TCP协议的的网络提供了良好的封装,使用Socket对象来代表两端的通信端口,并通过Socket产生IO流来进行网络通信。
- Java为客户端提供了Socket类,为服务器端提供了ServerSocket类
- 构造方法
- Socket(InetAddress address,int port)
创建流套接字并将其连接到指定IP指定端口号
- Socket(String host, int port)
创建流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号
- Socket(InetAddress address,int port)
- 相关方法
- InputStream getInputStream()
返回此套接字的输入流
- InputStream getInputStream()
返回此套接字的输出流
- InputStream getInputStream()
- 示例代码
- Java中的TCP通信
- 6.2TCP接收数据
- 构造方法
- ServletSocket(int port)
创建绑定到指定端口的服务器套接字
- ServletSocket(int port)
- 相关方法
- Socket accept()
监听要连接到此的套接字并接受它
- Socket accept()
- 注意事项
- 1.accept方法是阻塞的,作用就是等待客户端连接
- 2.客户端创建对象并连接服务器,此时是通过三次握手协议,保证跟服务器之间的连接
- 3.针对客户端来讲,是往外写的,所以是输出流针对服务器来讲,是往里读的,所以是输入流
- 4.read方法也是阻塞的
- 5.客户端在关流的时候,还多了一个往服务器写结束标记的动作
- 6.最后一步断开连接,通过四次挥手协议保证连接终止
- 三次握手与四次挥手
- 三次握手
- 四次挥手
- 示例代码
- 构造方法
- 6.3TCP中文传输
- 发送端
- 接收端
- 6.1TCP发送数据