概述

• 计算机网络
  • 计算机网络系统就是利用通信设备和线路将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息传递的系统。
• 网络编程目的
  • 通过实现网络软件，与各个计算机传递共享资源
• 如何定位各个计算机
  • 下面组成要素进行分析

组成要素

• 1. IP ：计算机的互联网地址
  2. 端口 ：计算机中软件的具体进程的识别号，任务管理器中为PID
  3. 通信协议 ：计算机相互之间传递资源，需要遵循的约定 如：速率、传输码率、代码结构等

IP

• 有两种类型

  • ipv4 : 由4个字节组成 每个字节的范围是 0-255 （2^8） 如：（0-255）.（0-255）.（0-255）.（0-255）
  • ipv6 ：由8个字节组成 每个字节的范围是0-65535 (2^16) 如：（0-FFFF）.（0-FFFF）.（0-FFFF）.（0-FFFF）
    • 因为范围有2^{16，所以采用十六进制表示，一个F为0-F共16个数字或字母，即2}4,有4位数，所以表示16位就有最多4位数字或字母

• IP的分类 （ABCD类）

  • A类网络的IP地址范围为：1.0.0.0－126.255.255.254
  • B类网络的IP地址范围为：128.0.0.0－191.255.255.254
  • C类网络的IP地址范围为：192.0.0.0－223.255.255.254
  • d类网络的IP地址范围为：224.0.0.0－239.255.255.255
  • 规律是，把第一个字节拆分一半前半部分为A类，后半部分继续递归拆分

端口

• 分类
  • 公有端口 0 - 1023 （2^10）
  • 程序注册端口 0 - 49151 （2¹⁵⁺²14）
  • 动态、私有端口 49152 - 65535 （2^16）

通信协议

• OSI七层模型 和 TCP/IP 五层模型
  • 

TCP协议

• 生活例子：打电话

• 特性 ：连接 稳定

• 流程

  • 最少需要两对象 ：客户端 和 服务端
  • 经过 三次握手 和 四次分手
    • 三次握手：
      • A获取B的地址端口，尝试与B连接
      • B监听到有连接，接取连接回应A
      • A接收到B回应，再次回应B
    • 四次分手：
      • A通知B需要断开连接
      • B接到通知询问A确定是否断开
      • A回应B确定，并断开了连接
      • B接到A回应，并断开了连接

• 代码例子

  • 客户端

  class A{
      public static void main(String[] args){
          //创建socket连接 参数为 ip 和 port
          Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("0.0.0.0"),port);
          //socket连接成功不报错，可以获取输出流回应服务端
          OutputStream os = socket.getOutputStream();
          //写入数据
          os.write("hello world".getBytes());
          //结束输出
          socket.shutdownOutput();
          //后续结束连接关闭服务
          os.close();
          socket.close();
      }
  }
  

  • 服务端

  class b{
      public static void main(String[] args){
          //创建服务器的socket 并开放其端口号
          ServerSocket socket = new ServerSocket(port);
          //通过服务器的socket监听发过来的连接请求 (阻塞连接)
          Socket accept = socket.accept();
          //连接成功接收客户端发来的数据
          InputStream is = accept.getInputStream();
          //I/O读写数据
          byte[] buffer = new byte[1024];
          int len = 0;
          //因不知道数据类型，用管道流接收
          ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
          
          while((len=is.read(buffer))!= -1){
              baos.write(buffer,0,len);
          }
          System.out.print(baos.toString());
      }
  }
  

UDP协议

• 生活例子：发短信

• 特性：不稳定 单方面

• 流程：

  • 需要接收方的 IP 和 端口 信息
  • 通过连接的方式 DatagramSocket
  • 发送的内容

• 代码例子

  • 发送方

  class A{
      public static void main(String[] args){
          //创建DatagramSocket进行发送
          DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
          //发送需要的内容 参数需要 数据字节数组 数组偏移量 数组长度 IP 端口
          byte[] buffer = "hello world".getBytes();
          DatagramPacket packet = new 			 DatamgramPacket(buffer,0,buffer.length,InetAddress.getByName("0.0.0.0"),port);
          //发送
          socket.send(packet);
      }
  }
  

  • 接收方

  class B{
      public static void main(String[] args){
          //创建DatagramSocket连接 ，并开放其端口
          DatagramSocket socket = new DatagramSocket(port);
          //需要接收内容的驿站
          byte[] buffer = new byte[1024];
          DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer,0,buffer.length);
          //接收
          socket.receive(packet);
          //输出其信息
          byte[] data = packet.getData();
          System.out.print(new String(data,0,data.length))
      }
  }
  

URL

• 定义：统一资源定位符，定位互联网上的某一个资源
• 定位的格式： 协议：// IP : port /项目名/资源

//如：利用url下载网上的资源
Url url = new Url(定位的格式);
//调用url的连接方法获取输入流
HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection)url.openConnection();
InputStream fis = connection.getInputStream();
//利用IO输出即可