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网络编程
基本的通信架构
基本的通信架构有2种形式：CS架构（ Client客户端/Server服务端 ） 、 BS架构(Browser浏览器/Server服务端)。
网络通信的关键三要素
- IP：设备在网络中的地址，是唯一的标识。
- 端口：应用程序在设备中唯一的标识
- 协议：连接和数据在网络中传输的规则。
IP地址
IP（Internet Protocol）：全称”互联网协议地址”，是分配给上网设备的唯一标志。
IP地址有两种形式：IPv4、IPv6
IPv6地址
IPv6：共128位，号称可以为地球每一粒沙子编号。
IPv6分成8段表示，每段每四位编码成一个十六进制位表示， 数之间用冒号（：）分开。
公网IP, 内网IP
公网IP：是可以连接互联网的IP地址；内网IP：也叫局域网IP，只能组织机构内部使用。
192.168. 开头的就是常见的局域网地址，范围即为192.168.0.0--192.168.255.255，专门为组织机构内部使用
特殊IP地址：
127.0.0.1、localhost：代表本机IP，只会寻找当前所在的主机。
IP常用命令：
ipconfig：查看本机IP地址。
ping IP地址：检查网络是否连通。
端口
标记正在计算机设备上运行的应用程序的，被规定为一个 16 位的二进制，范围是 0~65535。
分类
周知端口：0~1023，被预先定义的知名应用占用（如：HTTP占用 80，FTP占用21）
注册端口：1024~49151，分配给用户进程或某些应用程序。
动态端口：49152到65535，之所以称为动态端口，是因为它 一般不固定分配某种进程，而是动态分配。
注意：我们自己开发的程序一般选择使用注册端口，且一个设备中不能出现两个程序的端口号一样，否则出错。
通信协议
网络上通信的设备，事先规定的连接规则，以及传输数据的规则被称为网络通信协议。
开放式网络互联标准：OSI网络参考模型
OSI网络参考模型：全球网络互联标准。
TCP/IP网络模型：事实上的国际标准。
| OSI网络参考模型 | TCP/IP网络模型 | 各层对应 | 面向操作 |
|---|---|---|---|
| 应用层 | 应用层 | HTTP、FTP、SMTP… | 应用程序需要关注的：浏览器，邮箱。程序员一般在这一层开发 |
| 表示层 | |||
| 会话层 | |||
| 传输层 | 传输层 | UDP、TCP… | 选择使用的TCP , UDP协议 |
| 网络层 | 网络层 | IP… | 封装源和目标IP |
| 数据链路层 | 数据链路层+ 物理 | 比特流… | 物理设备中传输 |
| 物理层 |
传输层的2个通信协议
UDP(User Datagram Protocol)：用户数据报协议； TCP(Transmission Control Protocol) ：传输控制协议。
UDP协议
特点：无连接、不可靠通信。
不事先建立连接，数据按照包发，一包数据包含：自己的IP、程序端口，目的地IP、程序端口和数据（限制在64KB内）等。
发送方不管对方是否在线，数据在中间丢失也不管，如果接收方收到数据也不返回确认，故是不可靠的 。
TCP协议
特点：面向连接、可靠通信。
TCP的最终目的：要保证在不可靠的信道上实现可靠的传输。
TCP主要有三个步骤实现可靠传输：三次握手建立连接，传输数据进行确认，四次挥手断开连接。
使用网络编程
UDP通信
特点：无连接、不可靠通信。
不事先建立连接；发送端每次把要发送的数据（限制在64KB内）、接收端IP、等信息封装成一个数据包，发出去就不管了。
Java提供了一个java.net.DatagramSocket类来实现UDP通信。
DatagramSocket: 用于创建客户端、服务端
| 构造器 | 说明 |
|---|---|
| public DatagramSocket() | 创建客户端的Socket对象, 系统会随机分配一个端口号。 |
| public DatagramSocket(int port) | 创建服务端的Socket对象, 并指定端口号 |
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| public void send(DatagramPacket dp) | 发送数据包 |
| public void receive(DatagramPacket p) | 使用数据包接收数据 |
DatagramPacket：创建数据包
| 构造器 | 说明 |
|---|---|
| public DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port) | 创建发出去的数据包对象 |
| public DatagramPacket(byte[] buf, int length) | 创建用来接收数据的数据包 |
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| public int getLength() | 获取数据包，实际接收到的字节个数 |
InetAddress
代表IP地址。
InetAddress的常用方法如下
| 名称 | 说明 |
|---|---|
| public static InetAddress getLocalHost() | 获取本机IP，会以一个inetAddress的对象返回 |
| public static InetAddress getByName(String host) | 根据ip地址或者域名，返回一个inetAdress对象 |
| public String getHostName() | 获取该ip地址对象对应的主机名。 |
| public String getHostAddress() | 获取该ip地址对象中的ip地址信息。 |
| public boolean isReachable(int timeout) | 在指定毫秒内，判断主机与该ip对应的主机是否能连通 |
TCP通信
特点：面向连接、可靠通信。
通信双方事先会采用“三次握手”方式建立可靠连接，实现端到端的通信；底层能保证数据成功传给服务端。
Java提供了一个java.net.Socket类来实现TCP通信。
TCP通信-客户端开发
客户端程序就是通过java.net包下的Socket类来实现的。
| 构造器 | 说明 |
|---|---|
| public Socket(String host , int port) | 根据指定的服务器ip、端口号请求与服务端建立连接，连接通过，就获得了客户端socket |
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| public OutputStream getOutputStream() | 获得字节输出流对象 |
| public InputStream getInputStream() | 获得字节输入流对象 |
客户端实现步骤
创建客户端的Socket对象，请求与服务端的连接。
使用socket对象调用getOutputStream()方法得到字节输出流。
使用字节输出流完成数据的发送。
释放资源：关闭socket管道。
TCP通信-服务端程序的开发
服务端是通过java.net包下的ServerSocket类来实现的。
ServerSocket
| 构造器 | 说明 |
|---|---|
| public ServerSocket(int port) | 为服务端程序注册端口 |
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| public Socket accept() | 阻塞等待客户端的连接请求，一旦与某个客户端成功连接，则返回服务端这边的Socket对象。 |
服务端实现步骤
创建ServerSocket对象，注册服务端端口。
调用ServerSocket对象的accept()方法，等待客户端的连接，并得到Socket管道对象。
通过Socket对象调用getInputStream()方法得到字节输入流、完成数据的接收。
释放资源：关闭socket管道