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标题: 【石家庄校区】面向网络编程 [打印本页]

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作者: 李皓321    时间: 2018-4-23 15:41
标题: 【石家庄校区】面向网络编程

面向网络编程

网络编程概述：
           通过计算机网络可以使多台计算机实现连接，位于同一个网络中的计算机在进行连接和通信时需要遵守一定的规则，这就好比在道路中行驶的汽车一定要遵守交通规则一样。在计算机网络中，这些连接和通信的规则被称为网络通信协议，它对数据的传输格式、传输速率、传输步骤等做了统一规定，通信双方必须同时遵守才能完成数据交换。
协议包含TCP协议与UDP协议
TCP/IP协议：
                   (Transmission Control Protocal/Internet Protoal传输控制协议/英特网  
     互联协议)，是现在运用最广泛的通信协议TCP/IP协议中的四层分别是应用层、传输层、网络层和链路层，每层分别负责不同的通信功能。（网上支付，传输文件 等一些对安全性要求要高的一般采用TCP协议。）
链路层：链路层是用于定义物理传输通道，通常是对某些网络连接设备的驱动协议，例如针对光纤、网线提供的驱动。
网络层：网络层是整个TCP/IP协议的核心，它主要用于将传输的数据进行分组，将分组数据发送到目标计算机或者网络。
传输层：主要使网络程序进行通信，在进行网络通信时，可以采用TCP协议，也可以采用UDP协议。
应用层：主要负责应用程序的协议，例如HTTP协议、FTP协议等。
Ip地址和端口号：

• 要想使网络中的计算机能够进行通信，必须为每台计算机指定一个标识号，通过这个标识号来指定接受数据的计算机或者发送数据的计算机。
•       在TCP/IP协议中，这个标识号就是IP地址，它可以唯一标识一台计算机，目前，IP地址广泛使用的版本是IPv4，它是由4个字节大小的二进制数来表示，如：00001010000000000000000000000001。由于二进制形式表示的IP地址非常不便记忆和处理，因此通常会将IP地址写成十进制的形式，每个字节用一个十进制数字(0-255)表示，数字间用符号“.”分开，如 “192.168.1.100”。
•        随着计算机网络规模的不断扩大，对IP地址的需求也越来越多，IPV4这种用4个字节表示的IP地址面临枯竭，因此IPv6 便应运而生了，IPv6使用16个字节表示IP地址，它所拥有的地址容量约是IPv4的8×1028倍，达到2128个（算上全零的），这样就解决了网络地址资源数量不够的问题。
•        通过IP地址可以连接到指定计算机，但如果想访问目标计算机中的某个应用程序，还需要指定端口号。在计算机中，不同的应用程序是通过端口号区分的。端口号是用两个字节（16位的二进制数）表示的，它的取值范围是0~65535，其中，0~1023之间的端口号用于一些知名的网络服务和应用，用户的普通应用程序需要使用1024以上的端口号，从而避免端口号被另外一个应用或服务所占用。
  
  

InetAddress类:
该类用于封装一个IP地址，并提供了一系列与IP地址相关的方法。

• getByName(String host):在给定主机名的情况下确定主机的Ip地址。
• getLocalHost（）：返回本地主机。
• getHostName（）：获取此Ip地址的主机名
• getHostAddress（）：返回IP地址字符串（以文本形式表现）
  
  

UDP协议 ：
       UDP是无连接通信协议，即在数据传输时，数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。简单来说，当一台计算机向另外一台计算机发送数据时，发送端不会确认接收端是否存在，就会发出数据，同样接收端在收到数据时，也不会向发送端反馈是否收到数据。
       由于使用UDP协议消耗资源小，通信效率高，所以通常都会用于音频、视频和普通数据的传输例如视频会议都使用UDP协议，因为这种情况即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。但是在使用UDP协议传送数据时，由于UDP的面向无连接性，不能保证数据的完整性，因此在传输重要数据时不建议使用UDP协议。（视频通话，网络直播等一些追求高效效率的一般采用UDP协议）
DatagramPacket类：
用于封装UDP通信中发送或者接受的数据。

• Datagrampacket（byte[ ] buf , int  length):
  
  

                             构造Datagrampacket，用来接受长度为length的数据包

• Datagrampacket(byet [ ] buf  ,  int  length ,  InetAddress address , int port):
  
  

                   构造数据包，用来将长度为length的包发送到指定主机上的指
                   定端口
DatagramSocket类：
DatagramPacket数据包的作用就如同是“集装箱”，可以将发送端或者接收端的数据封装起来。然而运输货物只有“集装箱”是不够的，还需要有码头。在程序中需要实现通信只有DatagramPacket数据包也同样不行，为此JDK中提供的一个DatagramSocket类。DatagramSocket类的作用就类似于码头，使用这个类的实例对象就可以发送和接收DatagramPacket数据包。

总结：UDP协议（效率快，安全性低）：
          getSAdress():返回某台机器的IP地址，此数据报将要发往该机器或者是从该机器接收到的。
               如：处理数据
                InetAddress ad = dp.getAddress();
         getData（）：返回数据缓冲区。
          如：byte [] arr1 = dp.getData();（处理接受到的数据）
          getLength（）：返回将要发送或或接受到的数据的长度
          如：int len = dp.getLength();（处理接受数据，字节转变自符串的时候用 如：                String ss = new String(arr1,0,len);）
       （Set    同意，为设置）
传输流程：

• 创建Socket传输对象（轮船）
  
  

DatagramSocket    XXX  =  new DatagramSocket（）

• 定义数据（要装的货）
• 转换字节传输（因为不知道要传什么，该协议多用于直播等图片视频内容，所以用字节传输，定义byte数组跟一个int类型长度）
• 定义输出流（IP地址）
  
  

如：InetAddress a = InetAddress.getLocalHost();

• 定义端口（0---65535，避开重要端口（1000以内的））
• 创建数据包（装船之前先把货装进集装箱）
  
  

DatagramPacket  XXX  = new DatagramPacket(定义的byte数组,定义长度, IP, 端口);

• 输出（发船）
  
  

           （用轮船来装（调用））.send(b);

• 释放资源（轮船走了（关闭Socket）所有资源就已经停掉，包括流，不用刻意去关）
  
  

接收流程：

• 创建Socket接收数据  （端口地址必须跟传输端口匹配）
  
  

DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);

• 创建空包，空字节数组准备接受数据
  
  

        byte [] arr = new byte[1024];
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(arr,arr.length);
         （字节数组，字节数组长度）

• 接受数据
  
  

        ds.receive(dp);

• 处理数据
  
  

                InetAddress ad = dp.getAddress();
                byte [] arr1 = dp.getData();
                int len = dp.getLength();
                String ss = new String(arr1,0,len);
                System.out.println(InetAddress.getLocalHost()+"发来信息"+ss);


TCP传输接收流程（复习IO流）：
   传输流程（客户端）：

• 创建发送端Socket
  
  

Socket s = new Socket(InetAddress.getLocalHost(),9999);
（要传输的Ip地址（这里写的是自己电脑IP），端口）

• 获取连接，输出数据
  
  

OutputStream os = s.getOutputStream();
（IO字节输出流）

• 创建数据
  
  

String a = "hello word";

• 看流向（字符，字节流进行包装）（这里是字节流）定义字节数组（定义集装箱）
  
  

byte[] b = a.getBytes();

• 写入数据（装箱）
  
  

os.write(b);

• 释放资源
  
  

接收流程（服务端）：

• 创建接收端Socket对象：
  
  

ServerSocket  ss = new ServerSocket(端口)

• 监听（等待客户来咨询）：
  
  

Socket  s   =   ss.accepet();

• 获取输入流对象（IO流  可选择不同流种）
  
  

InputStream os = s.getInputStream();

• 获取数据（根据流种选择接受类型）
  
  

byte [] bys = new byte[1024];
int len ;
len = os.read(bys);
String s1 = new String(bys,0,len);
InetAddress ia = s.getInetAddress();

• 输出数据
• （根据类型，这里有时需要返回客户端数据 创建流向输出即可）
• 释放资源
  
  

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