网络编程

概述

现在的网络编程基本上都是基于请求/响应方式的，也就是一个设备发送请求数据给另外一个，然后接收另一个设备的反馈。

在网络编程中，发起连接程序，也就是发送第一次请求的程序，被称作客户端(Client)，等待其他程序连接的程序被称作服务器(Server)。

网络通信协议

连接和通信的规则被称为网络通信协议，它对数据的传输格式、传输速率、传输步骤等做了统一规定，通信双方必须同时遵守才能完成数据交换。

IP地址和端口号

IP地址:InetAddress
        网络中设备的标识
    不易记忆，可用主机名
    本地回环地址：127.0.0.1 主机名：localhost
  端口号
    用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识。逻辑地址，区分不同的服务
    有效端口：0~65535，其中0~1024系统使用或保留端口。
    备注：不是所谓的物理端口！

InetAddress

InetAddress：构造方法私有，不能直接创建对象。

InetAddress getByName(String host):
在给定主机名的情况下确定主机的ip地址。

InetAddress getLocalHost()：返回本地主机。

InetAddress[] getAllByName(String host);

ip.getHostAddress()

ip.getHostName()

Eg：
package com.li.net;
import java.net.InetAddress;

public class Demo1 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
InetAddress i = InetAddress.getLocalHost();
System.out.println(i);
i = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
System.out.println(i);
System.out.println(i.getHostAddress());
System.out.println(i.getHostName());
}
}
输出：
XP-201706252326/10.6.147.2
www.baidu.com/61.135.169.105
61.135.169.105
www.baidu.com

UDP与TCP协议

TCP/IP协议(Transmission Control Protocal/Internet Protoal传输控制协议/英特网互联协议)，它是一个包括TCP协议和IP协议。
UDP（User Datagram Protocol）用户数据报协议
ICMP（Internet Control Message Protocol）协议和其它一些协议的协议组

区别

类似于图像、声音等对可靠性要求没有那么高的业务可以用UDP，他们不需要准确存储对准确性无要求但要求速度快。

类似于文本、程序、文件等要求可靠的数据最好就用TCP，但会牺牲一些速度。
对系统资源的要求：TCP较多，UDP少。
程序结构：UDP程序结构较简单，TCP复杂。
流模式与数据报模式：TCP保证数据正确性，UDP可能丢包； TCP保证数据顺序，UDP不保证

用途

TCP是面向连接的，有比较高的可靠性，一些要求比较高的服务一般使用这个协议，如FTP、Telnet、SMTP、HTTP、POP3等，而 UDP是面向无连接的，使用这个协议的常见服务有DNS、SNMP、QQ等。

UDP是一种面向无连接的通信协议，该协议使得数据传输的速度得到大幅度的提高。视频聊天语音聊天基本都是用UDP协议。

总结

UDP:

1、将数据源和目的地封装到数据包中，不需要建立连接

2、每个数据包的大小限制在64k以内

3、因无连接，是不可靠协议

4、不需要建立连接，速度快

例子：聊天、对讲机就是UDP的，面向无连接（不管在不在，知不知道，只管发送，求速度），丢数据也不管。速度快。数据被分成包

TCP:

1、建立连接，形成传输数据的通道

2、在连接中进行大量数据的传输

3、通过三次握手完成连接、是可靠协议

4、必须建立连接，效率会稍低

例子：电话通话，必须连接，对方同意才可以发送数据（不然就等待），不能丢失数据。

UDP通信

DatagramPacket

DatagramPacket类的实例对象就相当于一个集装箱，用于封装UDP通信中发送或者接收的数据。

通过这个对象中的方法，就可以获取到数据包中的各种信息。
byte[] getData()

int getLength()

int getPort()

setData(byte[]

setPort()

DatagramSocket

DatagramSocket类的作用就类似于码头，使用这个类的实例对象就可以发送和接收DatagramPacket数据包，封装了udp传输协议的socket对象。
具备发送和接受功能，在进行udp传输时，需要明确一个是发送端，一个是接收端。

receive(DatagramPacket)

send(DatagramPacket)

UDP网络编程

udp的发送端

①：建立udp的socket服务，创建对象时如果没有明确端口，系统会自动分配一个未被使用的端口。

②：明确要发送的具体数据。

③：将数据封装成了数据包。

④：用socket服务的send方法将数据包发送出去。

⑤：关闭资源。

发送端（客户端）
import java.net.*;
class UdpSend {
public static void main(String[] args)throws Exception {
// 1，建立udp的socket服务。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);//指定发送端口，这个可以不指定，系统会随机分配。
// 2，明确要发送的具体数据。
String text = "udp传输演示哥们来了";
byte[] buf = text.getBytes();
// 3，将数据封装成了数据包。
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("10.1.31.127"),10000);
// 4，用socket服务的send方法将数据包发送出去。
ds.send(dp);
// 5，关闭资源。
ds.close();
}
}

udp的接收端

①：创建udp的socket服务，必须要明确一个端口，作用在于，只有发送到这个端口的数据才是这个接收端可以处理的数据。

②：定义数据包，用于存储接收到数据。

③：通过socket服务的接收方法将收到的数据存储到数据包中。

④：通过数据包的方法获取数据包中的具体数据内容，比如ip、端口、数据等等。

⑤：关闭资源。

接收端（服务器端）

import java.net.*;
class UdpRece {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 1，创建udp的socket服务。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
//必须指定，并且和上面的端口号一样！
// 2，定义数据包，用于存储接收到数据。先定义字节数组，数据包会把数据存储到字节数组中。
byte[] buf = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);
// 3，通过socket服务的接收方法将收到的数据存储到数据包中。
ds.receive(dp); //该方法是阻塞式方法。
// 4，通过数据包的方法获取数据包中的具体数据内容，比如ip，端口，数据等等。
String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
int port = dp.getPort();
String text = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
//将字节数组中的有效部分转成字符串。
System.out.println(ip+":"+port+"--"+text);
// 5，关闭资源。
ds.close();
}

}

UDP案例--聊天程序

通过键盘录入获取要发送的信息。

将发送和接收分别封装到两个线程中。

package com.li.net;

import java.io.BufferedReader;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStreamReader;

import java.net.DatagramPacket;

import java.net.DatagramSocket;

import java.net.InetAddress;

//客户端，发送端

class Send implements Runnable {

    private DatagramSocket ds;

    public Send(DatagramSocket ds) {

        super();

        this.ds = ds;

    }

    @Override

    public void run() {

        try {

            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));//数据源是键盘录入

            String line;

            while ((line = br.readLine()) != null) {

                byte[] buf = line.getBytes();

                DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length,InetAddress.getByName("localhost"), 10225);

                ds.send(dp);

            }

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

	}

}

// 服务器端，接收端

class Rece implements Runnable {

    private DatagramSocket ds;

    public Rece(DatagramSocket ds) {

        super();

        this.ds = ds;

    }

    @Override

    public void run() {

        try {

            while (true) {

                byte[] buf = new byte[1024];

                DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, 0, buf.length);

                ds.receive(dp);

                String ip = dp.getAddress().getHostAddress();

                String data = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength());

                System.out.println(ip + "     " + data);

            }

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

public class Demo6 {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        DatagramSocket sendDs = new DatagramSocket();

        DatagramSocket receDs = new DatagramSocket(10225);

        new Thread(new Send(sendDs)).start();

        new Thread(new Rece(receDs)).start();

    }

}

输出：

你好

127.0.0.1     你好

你好

127.0.0.1     你好

TCP通信

TCP通信是严格区分客户端与服务器端的，在通信时，必须先由客户端去连接服务器端才能实现通信，服务器端不可以主动连接客户端，并且服务器端程序需要事先启动，等待客户端的连接。

在JDK中提供了两个类用于实现TCP程序，一个是ServerSocket类，用于表示服务器端，一个是Socket类，用于表示客户端。

ServerSocket

ServerSocket(端口) - 构造器

setSoTimeout(int)

Socket accept()

close()

Socket

Socket就是为网络服务提供的一种机制。

Socket(IP地址, 端口) - 构造器

getInputStream()

getOutputStream()

getChannel()