JavaSE Day16

本节内容

1.ISO模型

2.七层模型与协议的对应关系

3.IP地址和端口号

4.TCP和UDP

5.URL访问网上资源

6.InetAddress

7.Socket通信基于TCP

8.基于URDP网络通信

一、ISO模型

二、七层模型与协议的对应关系

网络层 ------------ IP（网络之间的互联协议）

传输层 ------------ TCP（传输控制协议）、UDP（用户数据报协议）

应用层 ------------ Telnet（Internet远程登录服务的标准协议和主要方式）、FTP（文本传输协议）、HTTP（超文本传送协议）

三、IP地址和端口号

1、ip地址用于唯一标示网络中的一个通信实体，这个通信实体可以是一台主机，可以是一台打印机，或者是路由器的某一个端口。而在基于IP协议网络中传输的数据包，必须使用IP 地址来进行标示。ip地址就像写一封信，必须指定收件人的地址一样。每个被传输的数据包中都包括了一个源IP和目标IP。

2、ip地址唯一标示了通信实体，但是一个通信实体可以有多个通信程序同时提供网络服务。这个时候就要通过端口来区分开具体的通信程序。一个通信实体上不能有两个通信程序使用同一个端口号。

四、TCP和UDP

1、TCP是一种面向连接的保证可靠传输的协议。通过TCP协议传输，得到的是一个顺序的无差错的数据流。它能够提供两台计算机之间的可靠的数据流，HTTP、FTP、Telnet等应用都需要这种可靠的通信通道。

2、UDP是一种无连接的协议，每个数据报都是一个独立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在网络上以任何可能的路径传送目的地，至于能够达到目的地，达到目的地的时间以及内容的正确性都是不能保证的。

既然有了保证可靠传输的TCP协议，为什么还要非可靠传输的UDP协议呢？原因有两个：

1、可靠的传输是要付出代价的，对数据内容的正确性的检验必然会占用计算机处理时间和网络带宽。因此TCP的传输效率不如UDP高。

2、许多应用中并不需要保证严格的传输可靠性，比如视频会议系统，并不要求视频音频数据绝对正确，只要能够连贯就可以了。所以在这些场景下，使用UDP更合适些。

五、URL访问网上资源

1、URL对象代表统一资源定位器，是指向互联网“资源”的指针。它是用协议名、主机、端口和资源组成，即满足如下格式：

protocol://host:port/resourceName

https://www.cnblogs.com/dongguacai/p/5747397.html

2、通过URL对象的一些方法可以访问该URL对应的资源：

String getFile():获取该URL的资源名

String getHost():获取主机名

String getPath():获取路径部分

int getPort():获取端口号

package com.xk;

import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;

/*
 *作者：吴志龙
 *日期：2018年8月6日  
*/
public class GETURl {
    
    
    public static void main(String[] args) {
        
        try {
            URL  url = new URL("http://www.cnblogs.com/wuzhilong/default.html?page=2");
            String file = url.getFile();
            System.out.println(file);
            String host = url.getHost();
            System.out.println(host);
            
            int port = url.getPort();
             System.out.println(port);
             String protocol = url.getProtocol();
             System.out.println(protocol);
             
        
        } catch (MalformedURLException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        
        
        
        
        
    }

}

上面展示了URL对象的常用方法，下面来看看URL最重要的两个方法：openConnection()、openStream()

package com.xk;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;

/*
 *作者：吴志龙
 *日期：2018年8月6日  
*/
public class GETURl {
    
    
    public static void main(String[] args) {
        
        try {
            URL url = new URL("http://www.cnblogs.com/wuzhilong/default.html?page=2");
            URLConnection connection = url.openConnection();
        
            InputStream is = connection.getInputStream();
            OutputStream os = new FileOutputStream("E:/data.txt");
             byte[] buffer = new byte[1024];
             int len=0;
             
             while ((len=is.read(buffer))!=-1) {
                 os.write(buffer, 0, len);
                
            }
             os.close();
             is.close();
        } catch (MalformedURLException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

        
    }

}

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openConnection()该方法用于返回URLConnection对象，表示到URL所引用的远程连接

getInputStream方法，用于返回从此打开的连接读取的输入流。

六、InetAddress

JAVA提供了InetAddress类来代表IP地址。

package com.xk;



import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;

/*
 *作者：吴志龙
 *日期：2018年8月6日  
*/
public class GetInetAddress {
    
    public static void main(String[] args) {
        
          
        try {
            InetAddress address = InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println(address);
            
            address = InetAddress.getByName("www.cnblogs.com");
            System.out.println(address);
        } catch (UnknownHostException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        
        
    }

}

LAPTOP-9D6KM7QI/192.168.168.101
www.cnblogs.com/101.37.113.127

七、基于Socket的TCP通信

Socket又称套接字，是连接运行在网络上两个程序间的双向通讯的端点。

使用Socket进行网络通信的过程

服务端：服务器程序将一个套接字绑定到一个特定的端口，并通过此套接字等待和监听客户端的连接请求

客户端：客户端程序根据你服务器所在的主机名和端口号发出连接请求。

两者之间的通信是通过Socket完成的

　主机A的应用程序和主机B的应用程序通信，必须通过Socket建立连接，而建立Socket必须由底层的TCP/IP协议来建立TCP连接。建立TCP连接需要底层IP协议来寻址网络中的主机。IP地址只能帮助我们找到目标主机，但是一个主机上面有多个应用程序，如何才能找到我们需要的应用程序，这个时候就可以通过端口号来指定了

双向聊天：

package com.xk;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

/*
 *作者：吴志龙
 *日期：2018年8月6日  
*/
/**
 * 客户端
 * @author 27783
 *
 */
public class Client {
    
    
    public static void main(String[] args) {
        Socket socket=null;
        InputStream in=null;
        OutputStream out=null;
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        try {
              socket =new Socket("127.0.0.1", 9999);
               in = socket.getInputStream();
               out = socket.getOutputStream();
             
             while (true) {
                System.out.println("客户端说："); 
                String str=input.nextLine(); 
                
                out.write(str.getBytes());
                
                byte[] b = new byte[1024];
                int len =in.read(b);
                String str1 = new String(b,0,len);
                System.out.println("服务器说："+str1);
                
            }
             
             
              
              
        
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                socket.close();
                out.close();
                in.close();
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
        
        
        
    }

}

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package com.xk;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

/*
 *作者：吴志龙
 *日期：2018年8月6日  
*/
/**
 * 服务端
 * 
 * @author 27783
 *
 */
public class Server {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个ServerSocket，用于监听客户端Socket连接请求
        ServerSocket serverSocket = null;
        Socket socket=null;
          InputStream in = null;
          OutputStream out =null;
          Scanner input = new Scanner(System.in);
        try {
            serverSocket = new ServerSocket(9999);
            // 侦听并接受到此套接字的连接。此方法在连接传入之前一直阻塞。
              socket = serverSocket.accept();
              in = socket.getInputStream(); 
              out = socket.getOutputStream();
              
              while (true) {
                 byte[] b = new byte[1024];
                  
                 int len= in.read(b); 
                 String str = new String(b,0,len); 
                 System.out.println("客户端说:"+str);
                 
                 System.out.println("服务器说:");
                 String str1 = input.nextLine();
                 
                 out.write(str1.getBytes());
                 
                 
                  
                
            }

        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                out.close();
                in.close();
                socket.close();
                serverSocket.close();
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            
            
        }

    }

}

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八、基于UDP的网络通信

UDP协议的主要作用就是完成网络数据流和数据报之间的转换-----在信息的发送端，UDP协议将网络数据流封装到数据报，然后将数据报发送出去；在信息的接收端，UDP协议将数据报转换成实际数据报内容。

1、首先在UDP网络编程中没有服务器端和客户端这种说法，两个socket之间没有虚拟链路，只是接收和发送数据报文而已。

2、这里面有两个重要的类：DatagramSocket 和DatagramPacket。前者是用来发送和接收数据包的套接字，后者表示数据包，每条报文仅根据该包中的包含的信息从一台机器路由到另一台机器。

3、DatagramSocket 的两个构造函数：

DatagramSocket()：构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上任何可用的端口。

DatagramSocket(int port)：创建数据报套接字并将其绑定到本地主机上的指定端口。

4、DatagramPacket：创建的时候分为接收和发送两种

DatagramPacket(byte[] buf, int length)：用来接收长度为 length 的数据包。

DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)：用来将长度

为 length 的包发送到指定主机上的指定端口号。

package com.xk;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;
import java.net.UnknownHostException;

/*
 *作者：吴志龙
 *日期：2018年8月6日  
*/
/**
 * UDP发送数据
 * 
 * @author 27783
 *
 */
public class UDPSend {

    public static void main(String[] args) {

        // 创建套接字
        DatagramSocket datagramSocket = null;
        DatagramPacket datagramPacket = null;
        try {
            datagramSocket = new DatagramSocket();
            InetAddress addr = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            String str = "你好啊";
            byte[] recvBuf = str.getBytes();
            datagramPacket = new DatagramPacket(recvBuf, recvBuf.length, addr, 10000);
            datagramSocket.send(datagramPacket);// 发送数据
            datagramSocket.close();
        } catch (SocketException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (UnknownHostException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

View Code

package com.xk;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;

/*
 *作者：吴志龙
 *日期：2018年8月6日  
*/
/**
 * UDP 接收数据
 * 
 * @author 27783
 *
 */
public class UDPOver {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建套接字
        DatagramSocket socket = null;
        DatagramPacket recvPacket = null;
        try {
            socket = new DatagramSocket(10000);
            byte[] recvBuf = new byte[1024];
            recvPacket = new DatagramPacket(recvBuf, recvBuf.length);
            socket.receive(recvPacket);// 接收数据包
            String str = new String(recvPacket.getData(), 0, recvPacket.getLength());
            System.out.println("客户端说：" + str);
            socket.close();

        } catch (SocketException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

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