20145329《Java程序设计》第十周学习总结

教材学习内容总结

网络编程
• 网络编程就是在两个或两个以上的设备(例如计算机)之间传输数据。程序员所作的事情就是把数据发送到指定的位置，或者接收到指定的数据

1.网络概述

• 网络编程的实质：两个(或多个)设备(例如计算机)之间的数据传输。

• 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，这个网络中包含的设备有：计算机、路由器、交换机等等，路由器和交换机组成了核心的计算机网络。

•IP地址：为了能够方便的识别网络上的每个设备，网络中的每个设备都会有一个唯一的数字标识，这个就是IP地址，计算机在联网以后都拥有一个唯一的合法IP地址，就像每个手机号码一样。

• 域名：一个IP地址可以对应多个域名，一个域名只能对应一个IP地址。

• DNS服务器（域名解析）：在网络中传输的数据，全部是以IP地址作为地址标识，所以在实际传输数据以前需要将域名转换为IP地址，实现这种功能的服务器称之为DNS服务器，也就是通俗的说法叫做域名解析。

• 端口：计算机上通过端口区分发送给每个端口的数据了，端口的号码必须位于0-65535之间，每个端口唯一的对应一个网络程序，一个网络程序可以使用多个端口。

2.网络编程概述

• 网络编程：两个或多个设备之间的数据交换，网络编程是两个或多个程序之间的数据交换，需要交换数据的程序运行在不同的计算机上。
• 客户端与服务器：在网络通讯中，第一次主动发起通讯的程序被称作客户端(Client)程序，简称客户端，而在第一次通讯中等待连接的程序被称作服务器端(Server)程序，简称服务器。
• 服务器结构：（1）客户端/服务器结构，也叫做Client/Server结构，简称C/S结构。（2）用浏览器作为客户端的结构被称作浏览器/服务器结构，也叫做Browser/Server结构，简称为B/S结构，B/S结构其实也就是一种特殊的C/S结构。
• 协议：对于网络中传输的数据格式在网络编程中就被称作协议。

3.网络通讯方式

• 两种主要的网络通讯方式：
（1) TCP(传输控制协议)方式:
TCP方式就类似于拨打电话，需要建立专门的虚拟连接，然后进行可靠的数据传输，如果数据发送失败，则客户端会自动重发该数据

(2) UDP(用户数据报协议)方式:
类似于发送短信，使用这种方式进行网络通讯时，不需要建立专门的虚拟连接，传输也不是很可靠，如果发送失败则客户端无法获得。

网络编程技术
1.网络编程步骤
• 客户端网络编程步骤

(1) 建立网络连接

(2) 交换数据

(3) 关闭网络连接

• 服务器端网络编程步骤

(1) 监听端口

(2) 获得连接

(3) 交换数据

(4) 关闭连接

2.Java网络编程技术

• 网络编程的基础：和网络编程有关的基本API位于java.net包中，该包中包含了基本的网络编程实现。
• InetAddress类:基础的网络类,代表一个IP地址，并且将IP地址和域名相关的操作方法包含在该类的内部。
（1）使用域名创建对象:
InetAddress inet1 = InetAddress.getByName("www.163.com");
（2）使用IP创建对象
InetAddress inet2 = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
（3）获得本机地址对象
InetAddress inet3 = InetAddress.getLocalHost();
（4）获得对象中存储的域名
String host = inet3.getHostName();
（5）获得对象中存储的IP
String ip = inet3.getHostAddress();

3.TCP编程

• TCP方式的网络编程：在实际实现时，以java.net.Socket类代表客户端连接，以java.net.ServerSocket类代表服务器端连接。

• 实现步骤：
（1）建立客户端网络连接，也就是创建Socket类型的对象
Socket socket1 = new Socket(“192.168.1.103”,10000);
（2）按照“请求-响应”模型进行网络数据交换
OutputStream os = socket1.getOutputStream(); //获得输出流
InputStream is = socket1.getInputStream(); //获得输入流
（3）关闭网络连接：
socket1.close();

• 实现服务器端监听的代码为：
ServerSocket ss = new ServerSocket(端口号);
• 实现获得连接的代码是：
Socket socket = ss.accept();
• 关闭服务器端连接：
ss.close();

• 服务器端是对话一次数据以后就关闭了连接，如果服务器端程序关闭了，客户端继续发送数据肯定会出现异常。

UDP编程

• 在Java API中，实现UDP方式的编程，包含客户端网络编程和服务器端网络编程，主要由两个类实现，分别是：
（1）DatagramSocket
DatagramSocket类实现“网络连接”，包括客户端网络连接和服务器端网络连接。
（2）DatagramPacket
DatagramPacket类实现对于网络中传输的数据封装，也就是说，该类的对象代表网络中交换的数据。
• 实现步骤：
（1）建立连接
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
（2）发送数据
ds.send(sendDp);
（3）接收数据
ds.receive(receiveDp);
（4）关闭连接
ds.close();

• 获得客户端的IP
InetAddress clientIP = receiveDp.getAddress();

• 获得客户端的端口号
Int clientPort = receiveDp.getPort();

需要特别指出的是UDP方式的网络编程由于不建立虚拟的连接，所以在实际使用时和TCP方式存在很多的不同，最大的一个不同就是“无状态”。该特点指每次服务器端都收到信息，但是这些信息和连接无关，换句话说，也就是服务器端只是从信息是无法识别出是谁发送的，这样就要求发送信息时的内容需要多一些，这个在后续的示例中可以看到。

网络协议

• 两个网络协议格式：客户端发送数据格式和服务器端反馈数据格式。

• 客户端程序需要完成的处理为：
（1）客户端发送协议格式的生成
（2）服务器端反馈数据格式的解析
服务器端程序需要完成的处理为：
（1）服务器端反馈协议格式的生成
（2）客户端发送协议格式的解析

1.质数判别示例

• （1）客户端程序功能：
a)接收用户控制台输入
b)判断输入内容是否合法
c)按照协议格式生成发送数据
d)发送数据
e)接收服务器端反馈
f)解析服务器端反馈信息，并输出
（2）服务器端程序功能：
a)接收客户端发送数据
b)按照协议格式解析数据
c)判断数字是否是质数
d)根据判断结果，生成协议数据
e)将数据反馈给客户端
• 客户端发送协议格式：将用户输入的数字转换为字符串，再将字符串转换为byte数组即可。客户端发送“quit”字符串代表结束连接。
服务器端发送协议格式：
反馈数据长度为1个字节。数字0代表是质数，1代表不是质数，2代表协议格式错误。

2.猜数字小游戏
• （1）客户端程序功能列表：
a)接收用户控制台输入
b)判断输入内容是否合法
c)按照协议格式发送数据
d)根据服务器端的反馈给出相应提示
e)接收服务器端反馈
f)解析服务器端反馈信息，并输出
（2）服务器端程序功能列表：
a)接收客户端发送数据
b)按照协议格式解析数据
c)判断发送过来的数字和随机数字的关系
d)根据判断结果生产协议数据
e)将生产的数据反馈给客户端

• 客户端程序协议格式如下：

1、将用户输入的数字转换为字符串，然后转换为byte数组
2、发送“quit”字符串代表退出

• 服务器端程序协议格式如下：

1、反馈长度为1个字节，数字0代表相等(猜中)，1代表大了，2代表小了，其它数字代表错误。

教材学习中的问题和解决过程

UDP编程与TCP编程的区别及优缺点
udp协议于tcp协议最本质的区别是：udp不基于连接，tcp基于连接；简单的说就是通信双方是否在自己的机器上保持对方身份的记录，tcp保持，udp不保持。
udp适合传输数据内容不太敏感，丢失、误传影响不大的工作，例如局域网聊天、设备发现；tcp范围就太广了，凡是应用规模大点、网络环境恶劣点的应用都需要，例如ftp、网管、下载软件等。
另外在网络环境相同的情况下，使用默认的tcp和udp协议时，网络好udp的效率高一些，而网络不好tcp的稳定性高一些。

代码调试中的问题和解决过程

本周代码托管截图

感悟

感觉java的学习道路上又迈上了一个新台阶，学会了就很有趣，但是在学习的过程中确实需要很多的耐心，毕竟在还不知道它的具体的内容和用途的时候，要枯燥的学习它的一些定义和功能是很烦人的，还需要努力~

学习进度条

	代码行数（新增/累积）	博客量（新增/累积）	学习时间（新增/累积）	重要成长
目标	5000行	30篇	400小时
第一周	50/50	2/2	20/20	实现“HelloWorld”
第二周	100/150	2/4	20/20	学会用IDEA编写代码
第三周	100/250	2/6	20/20	掌握更多的语法知识
第四周	150/400	1/7	20/20	学会用Git托管代码
第五周	150/550	1/8	20/20	掌握更多的语法知识
第六周	550/1100	1/9	20/20	掌握更多的语法知识
第七周	100/1200	1/10	20/20	时间日期
第八周	100/1300	1/11	10/10	通用API
第九周	100/1400	1/12	20/20	数据库
第十周	0/1400	1/13	10/10	网络编程

参考资料

《java网络编程》（http://www.cnblogs.com/springcsc/archive/2009/12/03/1616413.html）