黑马程序员-Java基础总结13——网络编程

时间:2023-02-19 17:42:04

网络编程

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内容: 网络编程(IP、端口、协议)、UDP与TCP区别、URL类。

一、网络编程概述

1、网络模型

OSI参考模型:Open SystemInterconnect,即开放式系统互联,此体系结构标准定义了网络互连的七层框架。

TCP/IP参考模型:用于实现网络互连的通信协议,基于TCP/IP的参考模型将协议分成四层框架。

网络模型框架:

OSI参考模型: 应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据连接层、物理层;

TCP/IP模型: 应用层、传输层、网际层、主机至网络层。

黑马程序员-Java基础总结13——网络编程

2、网络通讯要素:

IP地址、端口号、传输协议

3、网络通讯前提

      (1)获取目标的IP地址

      (2)数据要发送到指定端口

【为了标识不同的应用程序,所以给这些网络应用程序都用数字进行标识,这个标识就叫端口。】

      (3)定义通信规则: 即通信协议,国际组织定义了通用协议TCP/IP

4、计算机网络:

      是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,

      通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,

      实现资源共享和信息传递的计算机系统。

5IP地址   IP地址=网络号码+主机地址;

AIP地址:第一段号码为网络号码,剩下的三段号码为本地计算机的号码

BIP地址:前二段号码为网络号码,剩下的二段号码为本地计算机的号码

CIP地址:前三段号码为网络号码,剩下的一段号码为本地计算机的号码

特殊地址:   (Dos下输入ipconfig:可查看本机IP地址)

      127.0.0.1回环地址,可用于测试本机的网络是否有问题. ping 127.0.0.1  

      xxx.xxx.xxx.0网络地址

      xxx.xxx.xxx.255广播地址

A: 1.0.0.1---127.255.255.25410.X.X.X是私有地址(私有地址就是在互联网上不使用,而被用在局域网络中的地址)    (2)127.X.X.X是保留地址,用做循环测试用的。

B: 128.0.0.1---191.255.255.254172.16.0.0---172.31.255.255是私有地址。169.254.X.X是保留地址。

C: 192.0.0.1---223.255.255.254192.168.X.X是私有地址;

D: 224.0.0.1---239.255.255.254

E: 240.0.0.1---247.255.255.254

6、各种网络分类方式

A:按网络覆盖范围划分:

局域网(几米至10公里以内)城域网(10~100公里)广域网(几百公里到几千公里)国际互联网

   B:按网络拓扑结构划分: 总线型网络、星形网络、环型网络、树状网络、混合型网络;

   C:按传输介质划分: 有线网、无线网;

   D:按网络使用性质划分: 公用网、专用网。

7、虚拟专用网络(Virtual Private Network ,简称VPN)指的是在公用网络上建立专用网络的技术。其之所以称为虚拟网,主要是因为整个VPN网络的任意两个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路,而是架构在公用网络服务商所提供的网络平台,如Internet ATM(异步传输模式〉、FrameRelay(帧中继)等之上的逻辑网络,用户数据在逻辑链路中传输。它涵盖了跨共享网络或公共网络的封装、加密和身份验证链接的专用网络的扩展。VPN主要采用了隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和使用者与设备身份认证技术。

简单概述: VPN是属于远程访问技术在公用网络(Internet)通过内网的VPN服务器访问内网系统数据(例如:学生在家访问校园内网、员工在外访问公司内网等)。

 

二、TCPUDP:

   1UDPTCP的区别

UDP的特点:

A将数据及源和目的封装成数据包中,不需要建立连接

B、每个数据包的大小限制在64k

C、因无连接,是不可靠协议

D、不需要建立连接,速度快

 

比喻: 邮件、QQ聊天信息、YY等在线聊天等。

TCP的特点:

A建立连接,形成传输数据的通道;

B、在连接中进行大数据量传输

C通过三次握手完成连接,是可靠协议;

D、必须建立连接,效率会稍低

 

比喻: 打电话、个人间视频聊天等。

注:三次握手:(用聊天信息来比喻)

第一次:我询问: 在吗?

第二次:你回答: 在。

第三次:我反馈:哦,我知道你在。

(第三次类似我可能等待过久然后下线)

【三次握手达成就确定两个人都同时在线】

 

   2Socket(UDP传输)

    Socket就是为网络服务提供的一种机制。

    *通信的两端都有Socket

    *网络通信其实就是Socket间的通信。

    *数据在两个Socket间通过IO传输。

    *Socket主要就是记住流程,代码查文档就行。

3UDP传输DatagramSocketDatagramPacket

      **发送端

      a、建立DatagramSocket服务;

      b、提供数据,并将数据封装到字节数组中;

      c、创建DatagramPacket数据包,并把数据封装到包中,同时指定IP和接收端口

      d、通过Socket服务,利用send()方法将数据包发送出去;

      e、关闭DatagramSocketDatagramPacket服务。


      **接收端:

      a、建立DatagramSocket服务,并监听一个端口

      b、定义一个字节数组和一个数据包,同时将数组封装进数据包

      c、通过DatagramPacketreceive()方法,将接收的数据存入定义好的数据包

      d、通过DatagramPacketgetData()方法,获取发送数据包中的信息

      e、关闭DatagramSocketDatagramPacket服务。

代码示例   (方法代码详见java.net)

    **UDP发送端:

      class UDPSend {
public static void main(String[] args) throws Exception{
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();//建立DatagramSocket服务;
byte[] buf = "这是UDP发送端".getBytes();//封装数据到字节数组;
DatagramPacket dp = new DatagramPacket( //创建(封装)DatagramPacket数据包,并指定目标IP和端口;
buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.253"),10000);
ds.send(dp);//发送数据包;
ds.close();//关闭Socket通信服务。
}
}
      **UDP接收端:

     class UDPRece {
public static void main(String[] args) throws Exception{
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);//建立DatagramSocket服务,指定端口号10000;
byte[] buf = new byte[1024];//创建字节数组;
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length); //封装字节数组到DatagramPacket数据包中。
ds.receive(dp);//将发送端发送的数据包接收到接收端的数据包中
String ip = dp.getAddress().getHosyAddress();//获取发送端的ip;
String data = newString(dp.getData(),0,dp.getLength());//获取数据
int port = dp.getPort();//获取发送端的端口号
sop(ip+":"+data+":"+port);//打印接收相关数据;
ds.close();//关闭Socket通信
}
}


5、TCP传输 : TCP分为客户端和服务端;

客户端对应的对象是Socket,服务端对应的对象是ServerSocket

   1、客户端: 通过查阅socket对象,发现在该对象建立时,就可以去连接指定主机,因为TCP是面向连接的,所以在建立socket服务时,就要有服务端存在,并连接成功,形成通路后,在该通路进行数据的传输。

步骤: A、创建Socket服务,并指定要连接的主机和端口。

       B、获取Socket的流对象,输入或者输出数据

       C、关闭Socket服务

   2、服务端

      A、建立服务端的socket服务,ServerSocket();并监听一个端口。

      B、获取连接过来的客户端对象;

     【PS: 通过ServerSocket的accept方法,这个方法是阻塞式的】

     C、客户端如果发过来数据,那么服务端要使用对应的客户端对象,并获取到该客户端的读取流来读取发过来的数据,并打印在控制台上。

     D、关闭服务端 (可选)

代码示例:

      **TCP客户端:

      class TCPClient {
public static void main(String[] args) {
Socket s = new Socket("192.168.1.253",10000); //创建Socket对象服务;
OutputStream os = s.getOutputStream(); //由Socket对象创建字节输出流对象;
out.write("这是TCP发送的数据".getBytes()); //向输出流中写入数据(向服务端发送数据);
s.close();
}
}

     **TCP服务端:

      class TCPServer {
public static void main(String[] args) {
ServerSocket ss = new ServerSocket(10000); //创建服务器套接字,并指定接收通信端口;
Socket s = ss.accept(); //侦听并接受到此套接字的连接;
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress(); //获取连接客户端的ip地址;
sop(ip);
InputStream is = s.getInputStream(); //获取/创建字节读取流对象;
byte[] buf = new byte[1024]; //存放数据用的字节数组;
int len = is.read(buf); //从读取流中读取数据到字节数组中;
sop(new String(buf,0,len));
s.close(); //关闭读取流、套接字通信。

ss.close();
}
}


6URL:    (详见java.net.URL类)

  基本方法:
String getFile():获取此URL的文件名;

String getHost():获取此URL的主机名(如果适用)

String getPath():获取此URL的路径部分;

String getPort():获取此URL的端口号;

String getProtocol():获取此URL的协议名称;

String getQuery():获取此URL的查询部分。

   PS:URL类为final类,而被final修饰的类都不能被继承。