Java网络编程超详细学习笔记——网络编程概述、网络模型、网络通信要素、TCP编程、UDP编程

文章目录

• 一、网络编程概述
• 二、网络模型
• 三、网络通信要素
• 四、TCP编程
• 五、UDP编程

一、网络编程概述

1、计算机网络:

把分布在不同地理区域的具有独立功能的计算机,通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的软

件实现资源共享和信息传递的系统。

2、网络编程:

(1).使用计算机语言开发软件,让软件能够通过网络进行数据交换。
(java语言支持网络通信)。

(2).网络编程的目的：
直接或间接地通过网络协议与其它计算机进行通讯。

(3).网络编程中有两个主要的问题：
①.如何准确地定位网络上一台或多台主机：IP + 端口
ip：计算机的地址 ipv4、ipv6
端口：对应的是计算机上的一个进程
IP+端口 找到某台主机+找到主机上的某个程序。

②.找到主机后如何可靠高效地进行数据传输：协议

对传输的速率,代码结构(报文),出错的解决办法等内容进行约定。

二、网络模型

OSI参考模型：把网络分为7层 理想实现

TCP/IP模型：把网络分为4层 实际实现

三、网络通信要素

1、网络编程有三个要素分别是:IP地址、端口号和通信协议。

2、ip：计算机的地址。

分为：ipv4 ipv6

3、端口号：对应的是计算机上的一个进程。

0 ~ 1024未被系统使用或保留的端口号，0 ~ 65535为有效的端口号，我们要对一些程序定义端口号的时候，要选择1024 ~ 65535范围内的整数数字。

4、网络通信协议：

传输层协议中两个非常重要的协议：传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP。

(1).TCP协议：

安全可靠的传输协议
每次传输数据时,先与服务器建立连接(三次握手)
保证网络通畅,然后再进行数据传输
断开时进行四次挥手 保证客户端和服务器端都知情
因为要建立连接所以传输较UDP慢.

" 三次握手"

" 四次挥手"

(2).UDP协议：

不需要建立网络连接
将数据,源,目标封装在数据报中
进行发送,发送是否成功,不知道.
不建立连接速度快,但是不安全

四、TCP编程

1、网络通信其实就是Socket(套接字)间的通信。

Socket允许程序把网络连接当成一个流，数据在两个Socket间通过IO传输。

2、Socket常用方法：

void close() throws IOException

功能：关闭Socket，不可在以后的网络连接中使用，除非创建新的套接字。

InputStream getInputStream() throws IOException

功能：获取与Socket相关联的字节输入流，用于从Socket中读数据。

OutputStream getOutputStream() throws IOException

功能：获取与Socket相关联的字节输出流，用于向Socket中写数据。

3、ServerSocket常用方法：

Socket accept() throws IOException等待客户端的连接请求，返回与该客户端进行通信用的Socket对象。

void close()throws IOException关闭监听Socket

客户端Socket工作过程：

Socket s = new Socket(“192.168.40.165”,9999); 

OutputStream out = s.getOutputStream(); 

out.write(“hello”.getBytes()); 

s.close();

服务器程序的工作过程：

ServerSocket ss = new ServerSocket(9999); 
Socket s = ss.accept (); 
InputStream in = s.getInputStream(); 
byte[] buf = new byte[1024]; 
int num = in.read(buf); 
String str = new String(buf,0,num); System.out.println(s.getInetAddress().toString()+”:”+str); s.close(); ss.close();

五、UDP编程

1、DatagramSocket 和 DatagramPacket类实现了基于UDP协议网络程序。

2、UDP数据报通过数据报套接字 DatagramSocket 发送和接收，系统不保证UDP数据报一定能够安全送到目的地，也不能确定什么时候可以抵达。

3、UDP协议中每个数据报都给出了完整的地址信息，因此无须建立发送方和接收方的连接。

4、流程：

1.DatagramSocket与DatagramPacket
2.建立发送端，接收端
3.建立数据报
4.调用Socket的发送、接收方法
5.关闭Socket

发送端：

DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
byte[] by = “hello,baidu.com”.getBytes();
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(by,0,by.length,InetAddress.getByName(“127.0.0.1”),10000); 
ds.send(dp);
ds.close();

接收端，要指定监听的端口：

DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000); 
byte[] by = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(by,by.length);
ds.receive(dp); 
String str = new String(dp.getData(),0,dp.getLength()); System.out.println(str+"--"+dp.getAddress()); ds.close();

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