b java.net包源码详解

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文章目录

• 一、Addresses
• • 1.1 InetAddressImpl
  • 1.2 InetAddress类
  • 1.3 SocketAddress
• 二、SOCKET 套接字
• • 2.1 tcp socket
  • • Scoket 类
    • ServerSocket 类
  • 2.2 udp socket
  • • DatagramPacket
    • DatagramSocket
    • MulticastSocket
  • 2.3 SocketOptions
  • • SocketImpl--TCP类
    • • AbstractPlainSocket
      • PlainSocketImpl
      • HttpConnectSocketImpl
    • SocketImpl--UDP类
    • • DatagramSocketImpl
    • SocketImpl--socks类
    • 套接字状态StandardScoketOptions
  • 2.4 NetworkInterface
• 三、URLConnection
• • 3.1 URI
  • 3.2 URL
  • 3.3 Connection
  • 3.4 httphandle

脑图有描绘java.net的结构。
java.net是java最早的网络编程工具包。主要是C/S结构的BIO模型，效率比较低。
常用的包有nio，以及netty包。

一、Addresses

• 处理IP协议ipv4/ipv6
• 处理socket地址（ip+port）
  

名词解释

名称	翻译	描述
unicast	单播	指数据包发送一个目的地址，TCP和UDP都可以
multicast	和多播	多播数据包同时发送到多个目的地址，只有UDP可以

1.1 InetAddressImpl

inetAddressImpl一系列的类需要调用本地方法。这里类是私有的，用户不可见。会被注入到InetAddress类中。

• anyLocalAddress是0.0.0.0

1.2 InetAddress类

• originalHostName 原始的hostname的保留，对一些domain格式命名的host特别有用，比如 a.dome.s
• hostname 主机标识
• int address 地址
• family 地址簇，ipv4 标识是1，ipv6标识是2

功能

• 存储ip的元数据信息比如上面的hoder
• 调用本地方法，获取hostname，ipv4,ipv6地址，回环地址
• ip的地址是有不同性质的，比如是否是回环地址，网站地址，该地址是否有效。提供一系列is方法来判断。
• 私有方法提供缓存机制
• 工具方法提供域名解析，比如输入域名地址和域名返回Ip等

1.3 SocketAddress

ip+port的载体，被用于socket的binding和connecting或者返回值。

二、SOCKET 套接字

tcp是一个c/s结构，sockets分为Socket和ServerSocket。

2.1 tcp socket Scoket 类

c/s的client端。

Field:SocketIml 真正操作socket动作的类，调用本地方法
method

• bind() 方法，绑定adress类(ip+port)
• connect() 实质是调用impl的connect方法，真正的发起联接
• getInputStream()/getOutputStream()方法，获取输入输出流
• getChannel()，channel是一种新的模型比InputStream更好用。
• 设置一些套接字状态的方法，核心就是下面的SocketOptions

ServerSocket 类

对adress(ip+port)进行监听，监听实际上是通过监听backlog，accept()方法是一个阻塞性方法，调用时就去查询backlog，有记录就链接

每来一个链接，就会产生一个socket相关的fd。这个backlog其实就是一个数组，记录链接的数量。

• accept方法对应socket的connect，是服务端进行连接的，发起时是一个阻塞式的等待，就是传统的BIO模型。

2.2 udp socket DatagramPacket

UDP包的数据格式

DatagramSocket

和TCP不同，UDP并不建立连接。通过bind函数来监听某一个端口，并从这个个端口接受数据(也可以在使用receive是指定其他端口)。

• bind 指定收发数据的端口
• conect函数。UDP并不建立连接，但是这里的connect，会丢弃到不是目标address的数据包。

MulticastSocket

多个部署组

2.3 SocketOptions

套接字状态，说明一个套接字的名称和类型。

底下有一堆实现类，这些实现类会被注入到Socket中。

SocketImpl–TCP类

• 一个socketImpl支持socket类和ServerSocket,同时有fd文件，adress目标端口。和本地用来通信的端口

AbstractPlainSocket

抽象类，ScoketImpl的子类，有更具体的业务逻辑实现。而SocketImpl仅仅是定义了方法没有实现。

PlainSocketImpl

协议无关的AbstractPlainSocket子类。调用了大量的native方法。

HttpConnectSocketImpl

基于HTTP协议的socketimpl,就是基于http协议，比如websocket

SocketImpl–UDP类 DatagramSocketImpl

为multicast准备的，就是UDP。

• connect并不是链接，而是排斥未知来源的包
• setTTL 包的失效时间
• 这也是一个可以包含多个adress的组，同时把包发给多个IP

SocketImpl–socks类

一种网络穿透协议，需要server和client,具体可以在后面专门开篇幅去讲，也会讲到代理的编程

套接字状态StandardScoketOptions

一个工具类定义了socket的几种状态。
标准的套接字状态，ScoketOptions是较早的状态标识，后面统一用StandardScoketOptions。

名称	含义
IP_MULTICAST_IF	Internet协议（IP）多播数据报的网络接口。
IP_MULTICAST_LOOP	Internet协议（IP）多播数据报的回环IP
IP_MULTICAST_TTL	Internet协议（IP）多播数据报 的生存时间
IP_TOS	Internet协议（IP）标头中的服务类型（ToS）八位字节。
SO_BROADCAST	允许传输广播数据报。
SO_KEEPALIVE	保持连接活着。
SO_LINGER	如果数据存在，则关闭。
SO_RCVBUF	套接字接收缓冲区的大小。
SO_REUSEADDR	重复使用地址。
SO_REUSEPORT	重用端口。
SO_SNDBUF	套接字发送缓冲区的大小。
TCP_NODELAY	禁用Nagle算法。

2.4 NetworkInterface

这个接口也是同样使用本地方法，是本地的网络信息的模型，也是提供了工具去访问。
NetworkInterface

三、URLConnection

URI包括URL和URN两个类别，URL是URI的子集，所以URL一定是URI，而URI不一定是URL
URI = Universal Resource Identifier 统一资源标志符，用来标识抽象或物理资源的一个紧凑字符串。
URL = Universal Resource Locator 统一资源定位符，一种定位资源的主要访问机制的字符串，一个标准的URL必须包括：protocol、host、port、path、parameter、anchor。
URN = Universal Resource Name 统一资源名称，通过特定命名空间中的唯一名称或ID来标识资源。
理解
个人的身份证号就是URN，个人的家庭地址就是URL，URN可以唯一标识一个人，而URL可以告诉邮递员怎么把货送到你手里。

3.1 URI

URI是网络资源的描述格式。形如URI = scheme ":" hire-part ["?" query] [ "#" fragment ]
这个类就是这个协议字段的载体，用来生成和处理这些字段

3.2 URL

URI除了URI还附带协议属性，就是包含描述如何传递的方式。
类定义
filed

• protocl 协议的标识字段
• address ip+port的地址
• connection 这个就是与协议对应的链接描述。
  method
• uri的处理
• connection的处理

3.3 Connection

与协议相关的实现类。

对不同协议的解析和处理。
类的成员包含URL的定义，和conection建立连接的定义。
具体的解析行为在实现类上

3.4 httphandle

工具类，被定义用来解析request或者response，不同状态和不同容容块的工具。
这样的好处是，把解析逻辑和目标内容，封装在一起，方便把整个过程拆分成小截。