Java——Socket编程（一）

1. 网络基础知识

• 两台机器之间需要进行通信，需要满足的条件：
  • 每个机器有一个唯一的标识符（IP地址）；
  • 他们之间进行通信需要用同一种语言（协议）；
  • 每台主机上面有多个应用程序，如QQ，微博，迅雷等，如何区别是哪个应用程序发出了请求，则需要使用不同的端口号：
    • 端口号范围为：0-65535，其中0-1023为系统所保留；
    • IP地址和端口号组成了所谓的Socket，Socket是网络上运行的程序之间双向通信链路的终结点，是TCP和UDP的基础；
    • http: 80; ftp: 21; telnet: 23
• TCP/IP是目前世界上使用最广泛的协议，是以TCP和IP为基础的不同层次上多个协议的集合，也成TCP/IP协议族或TCP/IP协议栈
  • TCP：Tranmission Control Protocol传输控制协议
  • IP：Internet Protocol互联网协议
  • TCP/IP五层模型：
    • 一。物理层：双绞线，网卡，网线，
    • 二。数据链路层
    • 三。网络层：
    • 四。传输层：TCP/IP协议
    • 五。应用层：HTTP协议，FTP协议，SMTP协议，Telnet远程登录服务等
• Java对网络编程的支持：
  • InetAddress类：用于标识网络上的硬件资源。

  • URL类：统一资源定位符，通过URL可以直接读取或写入网络上的数据。

  • Sockets：使用TCP协议实现网络通信的Socket相关的类
  • Datagram：使用UDP协议，将数据保存在数据报中，通过网络进行通信。

2. InetAddress类：用于标识网络上的硬件资源，表示互联网（IP地址）。

• 查看Java API得到InetAddress类的方法信息：无构造函数，但是可以通过getByName("主机名/IP地址")返回InetAdress对象；

3. URL类：统一资源定位符（即网址），通过URL可以直接读取或写入网络上的数据。

• 由两部分组成：协议名称和资源名称，中间一冒号隔开，如http://www.baidu.com，分别表示http协议和资源名称
• 使用：多看API

• public static void main(String[] args) {
          //创建一个URL的实例
          try {
              URL imooc = new URL("http://www.imooc.com");
              //?后面表示参数，#后面表示锚点
              URL url = new URL(imooc, "/index.html?username=tom#test");
              System.out.println("protocol: " + url.getProtocol());
              System.out.println("host: " + url.getHost());
              //如果未指定端口号，则使用默认的端口号，此时getPort()方法的返回值为-1
              System.out.println("port: " + url.getPort());
              System.out.println("path: " + url.getPath());
              System.out.println("file: " + url.getFile());
              System.out.println("Ref: " + url.getRef());
              System.out.println("DefaultPort: " + url.getDefaultPort());
              System.out.println("query: " + url.getQuery());
              try {
                  System.out.println("content: " + url.getContent());
              } catch (IOException e) {
                  // TODO Auto-generated catch block
                  e.printStackTrace();
              }
          } catch (MalformedURLException e) {
              // TODO Auto-generated catch block
              e.printStackTrace();
          }
  
      }

• 使用URL读取网页内容：通过URL对象的openStream()方法可以得到指定资源的输入流

4. Socket通信

• TCP协议是面向连接的，可靠的，有序的，以字节流的方式发送数据
• 基于TCP协议实现网络通信的类
  • 客户端的Socket类
  • 服务器端的ServerSocket类
  • 
  • 实现步骤：
    • 创建ServerSocket和Socket
    • 打开连接到Socket的输入/输出流
    • 按照协议对Socket进行读/写操作
    • 关闭输入输出流，关闭Socket

4. TCP编程

• 描述：实现用户的登录。实质就是客户端想服务器端发送信息（用户名和密码），服务器端进行响应。
• 服务器端：
  • 创建ServerSocket对象，绑定监听端口；
  • 通过accept()方法监听客户端请求；
  • 连接建立后，通过输入流读取客户端发送的请求信息；
  • 通过输出流向客户端发送响应信息；
  • 关闭相应的资源。
• 客户端：
  • 创建Socket对象，指明需要连接的服务器的地址和端口号；
  • 连接建立后，通过输出流向服务器端发送请求信息；
  • 通过输入流获取服务器响应的信息；
  • 关闭相应的资源。
• 多线程服务器
  • 应用多线程实现服务器与多客户端之间的通信，基本步骤如下：
    • 服务器端创建ServerSocket，循环调用accept()等待客户端连接
    • 客户端创建一个socket并请求和服务器连接
    • 服务器端接收客户端请求，创建socket与该客户建立专线连接
    • 建立连接的两个socket在一个单独的线程上对话
    • 服务器端继续等待新的连接

5. UDP编程

• 描述：UDP连接是无连接的，不可靠的连接。
• DatagramPacket:表示数据报包；DatagramSocket:进行端到端的通信
• 服务器端步骤：
• • 创建DatagramSocket，指定端口号
  • 创建DatagramPacket
  • 接收客户端发送的数据信息
  • 读取数据
• 客户端步骤：
  • 定义发送信息
  • 创建DatagramPacket，包含将要发送的信息
  • 创建DatagramSocket
  • 发送数据

6. 注意

• 设置多线程的优先级
• 是否关闭输出和输入流：对于同一个socket，如果关闭了输出流，则与该输出流关联的socket也会被关闭，所以一般不用关闭流，直接关闭socket即可。
• 使用TCP通信传输对象，通过字符串的形式进行交互，更多的应该是使用对象的方式，可以将它封装成User对象：ObjectOutputStream流。
• Socket编程传递文件。