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• 网络编程
• • 网络基础知识
  • TCP网络编程

网络编程

网络基础知识

1. 网络通信：
   两台设备之间通过网络实现数据传输，java.net包下提供了一系列的类和接口，完成网络通信

2. 根据网络覆盖范围不同，对网络分类：
   (1)局域网：覆盖范围最小，仅仅覆盖一个教师或一个机房
   (2)城域网：覆盖范围较大，仅仅覆盖一个城市
   (3)广域网：覆盖范围最大，可以覆盖全国，甚至全球，万维网是广域网的代表

3. ip地址：用于唯一标识网络中的每台计算机
   (1)查看ip地址：ipconfig
   (2)ip地址表示形式：点分十进制 xx.xx.xx.xx
   (3)每个十进制数的范围：0~255
   (4)ip地址组成：网络地址+主机地址
   (5)IPv6是互联网工程任务组成设计的用于代替IPv4的下一代IP协议，其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址；由于IPv4最大的问题在于网络地址资源有限，IPv6的使用不仅能解决网络地址资源的数量问题，而且解决了多种接入设备炼乳互联网的障碍

4. 域名：将ip地址映射成域名，如www.baidu.com

5. 端口号：用于标识计算机上某个特定的网络程序，以整数形式标识，范围0~65535，0~1024已经被占用，常的网络程序端口号：tomcat：8080，mysql：3306，oracle：1521

6. 网络通信协议：
   TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)的简写，即网络通信协议；Internet就是有网络层的 IP 协议和传输层的TCP 协议组成的

7. TCP协议：
   (1)使用 TCP 协议前，必须建立 TCP 连接，形成传输数据通道
   (2)传输前，采用”三次握手“方式，是可靠的
   (3)TCP协议进行通信的两个应用进程：客户端、服务端
   (4)在连接中可进行大数据量的传输
   (5)传输完毕，需释放已建立的连接，效率低

8. UDP协议：
   (1)将数据、源、目的封装成数据包，不需要建立连接
   (2)每个数据报的大小限制在64K内
   (3)因无需连接，故是不可靠的
   (4)发送数据结束时无需释放资源(因为不是面向连接的)，速度快

9. InetAddress类相关方法

   public class InetAddress_ {
       public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
           //1. 获取本机的InetAddress对象
           InetAddress localHost = InetAddress.getLocalHost();
           System.out.println(localHost);
           
           //2. 根据指定的主机名获取InetAddress对象
           InetAddress l = InetAddress.getByName("L");
           System.out.println(l);
           
           //3. 根据域名获取一个InetAddress对象
           InetAddress host = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
           System.out.println(host);
           
           //4. 根据InetAddress对象，反向获取对应的主机地址
           String hostAddress = host.getHostAddress();
           System.out.println(hostAddress);
           
           //5. 根据InetAddress对象，反向获取对应的主机名/域名
           String hostName = host.getHostName();
           System.out.println(hostName);
       }
   }
   

TCP网络编程

1. Socket基本介绍：
   (1)套接字(Socket)开发网络应用程序被广泛采用，以至于成为事实上的标准
   (2)通信的两端都要有Socket，是两台机器间通信的端点
   (3)网络通信其实就是Socket间的通信
   (4)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
   (5)一般主动发起通信的应用程序属客户端，等待通信请求的为服务端

2. TCP网络通信编程：
   (1)基于客户端-服务端的网络通信
   (2)底层使用的是TCP/IP协议
   (3)应用场景：客户端发送数据，服务端接受并显示控制台
   (4)基于Socket的TCP编程

3. TCP字节流编程

   /**
   * 服务端
   */
   public class SocketTCP01Server {
       public static void main(String[] args) throws IOException {
           //在本机的9999端口监听，等待连接
           //注意：要求在本机没有其它服务在监听9999
           ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
           System.out.println("等待连接");
           //当没有客户端连接9999端口时，程序会阻塞，等待连接
           //如果有客户端，则会返回一个Socket对象，程序继续
           Socket socket = serverSocket.accept();
           System.out.println("服务端" + socket.getClass());
           //通过socket.getInputStream()读取客户端写入到数据通道的数据并显示
           InputStream inputStream = socket.getInputStream();
           //读取
           byte[] buf = new byte[1024];
           int readLen = 0;
           while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {
               System.out.println(new String(buf, 0, readLen));
           }
           
           //写入数据，回传给Client
           //获取socket相关联的输出流
           OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
           outputStream.write("hello,client".getBytes());
           //必须设置结束标记
           socket.shutdownInput();
           //关闭流对象和socket，必须关闭
           outputStream.close();
           inputStream.close();
           socket.close();
           serverSocket.close();
       }
   }
   
   /**
    * 客户端
    */
   
   public class SocketTCP01Client {
       public static void main(String[] args) throws IOException {
           //连接服务端
           Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
           System.out.println("客户端" + socket.getClass());
           //连接上后，生成Socket，通过socket.getOutputStream()，发送hello
           OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
           //通过输出流，写入数据到数据通道
           outputStream.write("hello".getBytes());
           //必须设置结束标记
           socket.shutdownOutput();
           
           //读取服务端发出的数据
           InputStream inputStream = socket.getInputStream();
           byte[] buf = new byte[1024];
           int readLen = 0;
           while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {
               System.out.println(new String(buf, 0, readLen));
           }
           //关闭流对象和socket，必须关闭
           inputStream.close();
           outputStream.close();
           socket.close();
       }
   }
   

4. TCP字符流编程

   /**
    * 服务端
    */
   public class SocketTCP02Server {
       public static void main(String[] args) throws IOException {
           //在本机的9999端口监听，等待连接
           //注意：要求在本机没有其它服务在监听9999
           ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
           System.out.println("等待连接");
           //当没有客户端连接9999端口时，程序会阻塞，等待连接
           //如果有客户端，则会返回一个Socket对象，程序继续
           Socket socket = serverSocket.accept();
           System.out.println("服务端" + socket.getClass());
           //通过socket.getInputStream()读取客户端写入到数据通道的数据并显示
           InputStream inputStream = socket.getInputStream();
           //读取
           BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
           String s = bufferedReader.readLine();
           System.out.println(s);
           //写入数据，回传给Client
           //获取socket相关联的输出流
           OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
           BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));
           bufferedWriter.write("hello,client");
           bufferedWriter.newLine();
           bufferedWriter.flush();
           //关闭流对象和socket，必须关闭
           bufferedReader.close();
           bufferedWriter.close();
           socket.close();
           serverSocket.close();
       }
   }
   
   /**
    * 客户端
    */
   
   public class SocketTCP02Client {
       public static void main(String[] args) throws IOException {
           //连接服务端
           Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
           System.out.println("客户端" + socket.getClass());
           //连接上后，生成Socket，通过socket.getOutputStream()，发送hello
           OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
           //通过输出流，写入数据到数据通道
           BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));
           bufferedWriter.write("hello");
           bufferedWriter.newLine();//插入换行符，表示写入内容结束,注意，必须要求对方使用readLine()!!!
           bufferedWriter.flush();//使用字符流，需要使用手动刷新
           //读取服务端发出的数据
           InputStream inputStream = socket.getInputStream();
           BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
           String s = bufferedReader.readLine();
           System.out.println(s);
           //关闭流对象和socket，必须关闭
           bufferedReader.close();
           bufferedWriter.close();
           socket.close();
       }
   }
   

5. netstat指令：

   (1)netstat -an 可以查看当前主机网络情况，包括端口监听情况和网络连接情况

   ​ netstat -anb 可以查看当前哪一个程序在监听端口

   (2)netstat -an|more 可以分页显示，输入空格继续显示

   (3)要求在dos控制台下执行

   注：

   Listening表示某个端口在监听

   如果有一个外部程序(客户端)连接到该端口，就会显示一条连接信息 ESTABLISHED

6. TCP连接：

   当客户端连接到服务端后，实际上客户端也是通过一个端口和服务端进行通讯的，这个端口是TCP/IP来分配的