Java学习第十七天

网络编程常识、TCP、UDP

网络编程的常识

目前主流的网络通讯软件有:QQ、微信、YY、陌陌、飞信、飞秋、阿里旺旺、支付宝等

七层协议模型

ISO(国际标准委员会组织)将数据的传递从逻辑上划分为以下七层:

应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

当发送数据时需要按照上述七层协议从左向右一层层进行加包处理,然后发送出去;

当接收到数据时需要按照上述七层协议从右向左一层层拆包,然后解析出来;

常用协议

HTTP — 超文本传输协议,用于浏览网页的场合

FTP — 文件传输协议,主要用于上传和下载文件的场合

TCP — 传输控制协议,主要用于网络通信的场合中

UDP — 用户数据报协议,主要用于网络童鞋的场合中

IP — 互联网协议,是上述协议的底层协议

协议 — 本质上就是一种约定/规则,约束了双方通信的具体规则

IP 地址

IP 地址 — 本质上就是在互联网中的唯一标识

IP 地址本质上是由32位二进制组成的整数,叫做 IPV4,当然也有128位二进制组成的整数,叫做 IPV6,目前主流的还是 IPV4.

日常生活中采用的是点分十进制表示法来进行 IP 地址的描述,也就是将每个字节的二进制转换为一个十进制整数,不同的十进制整数采用小数点分割。

端口号

IP 地址 — 可以定位到具体的某一台设备

端口号 — 可以定位到该设备中具体的某一个进程

网络编程中需要提供:IP 地址+ 端口号

端口号是由16位二进制组成的整数,范围是:0 ~ 65535,其中 0 ~ 1024 之间的端口通常由系统占用,因此编程从 1025 开始使用。

基于 TCP 协议的编程模型

编程模型

服务器:

(1)创建 ServerSocket 类型的对象,并提供端口号。

(2)等待客户端的连接请求,使用 accept() 方法。

(3)使用输入输出流进行通信。

(4)关闭 Socket 并释放有关资源。

客户端:

(1)创建 Socket 类型的对象,并提供服务器的 IP 地址和端口号。

(2)使用输入输出流进行通信。

(3)关闭 Socket 并释放有关资源。

相关类和方法的解析

(1)ServerSocket 类

java.net.ServerSocket类用于实现服务器的套接字(插座)。

ServerSocket(int port) — 根据参数指定的端口创建对象并绑定。

Socket accept() — 用于监听并等待客户端的连接请求。

void close()

(2)Socket 类

java.net.Socket 类用于实现客户端套接字,也就是两台机器通信的端点。

Socket(String host, int port) — 根据参数指定 IP 和端口号构造对象。

InputStream getInputStream() — 获取当前套接字的输入流并返回。

OutputStream getOutputStream() — 获取当前套接字的输出流并返回。

void close()

TCP 协议和 UDP 协议的比较(笔试题)

TCP 协议

TCP — 传输控制协议,是一种面向连接的协议,类似打电话。

— 建立连接 => 进行通信 => 断开连接

— 在通信的整个过程中全程保持连接

— 保证了数据传输的可靠性和有序性

— 是一种全双工的字节流通信方式

— 服务器资源消耗比较大,发送数据的效率相对比较低

UDP 协议

UDP — 用户数据报协议,是一种非面向连接的协议,类似写信

— 在通信的过程中不需要保持连接

— 不保证数据传递的可靠性和有序性

— 是一种全双工的数据报通信方式

— 服务器资源消耗比较小,发送数据的效率相对比较高

基于 UDP 协议的编程模型(重点)

编程模型

主机 A(接收方):

(1)创建 DatagramSocket 类型的对象,并提供指定的端口号;

(2)创建 DatagramPacket 类型的对象,负责接收数据;

(3)接收数据,调用 receive() 方法;

(4)关闭 Socket 并释放有关的资源;

主机 B(发送方):

(1)创建 DatagramSocket 类型的对象;

(2)创建 DatagramPacket 类型的对象,并提供接收方的 IP 地址和端口号;

(3)发送数据,调用 send() 方法;

(4)关闭 Socket 并释放有关资源;

相关类和方法的解析

(1)DatagramSocket 类

java.net.DatagramSocket 类用于描述发送/接收数据报的套接字(码头)。

DatagramSocket() — 构造对象绑定到任意可用端口;

DatagramSocket(int port) — 构造对象绑定到参数指定的端口;

void send(DatagramPacket p) — 将参数指定的数据报发送出去;

void receive(DatagramPacket p) — 将接收到数据保存到参数指定的数据报中;

void close()

(2)DatagramPacket 类

DatagramPacket(byte[] buf , int length) — 用于接收数据并保存到 buf 数组中;

DatagramPacket(byte[] buf , int length , InetAddress address , int port) — 用于将 buf 中的数据发送到 address 上的 port 端口处;

InetAddress getAddress() — 用于获取发件人的 Address(IP)地址信息;

int getPort() — 用于获取发件人的端口号信息;

int getLength() — 用于获取数据的大小/长度;

(3)InetAddress 类

java.net.InetAddress 类用于描述互联网协议地址信息。

static InetAddress getLocalHost() — 用于获取本地主机的 IP 地址信息

static InetAddress getByName(String host) — 用于获取指定主机的 IP 地址信息

String getHostName() — 用于获取主机名并以字符串返回

String getHostAddress() — 用于获取 IP 地址

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