Lesson_for_java_day22--java的网络编程(IP、URL、UDP传输)

网络编程：
1、先找到对方的IP地址。
2、数据再发到对方指定的应用程序上。为了标识这些应用程序，所以给这些网络
应用程序都用数字进行标识。为了方便称呼这个数字，就叫端口(逻辑端口)

3、定义通信规则。这个通信规则成为协议。国际组织定义了通用协议：TCP/IP。

网络总结：

1、TCP/IP协议
　　 既然是网络编程，涉及几个系统之间的交互，那么首先要考虑的是如何准确的定位到网络上的一台或
几台主机,另一个是如何进行可靠高效的数据传输。这里就要使用到TCP/IP协议。TCP/IP协议（传输控制协议）
由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。IP层负责网络主机的定位，数据传输的路由，由IP地址可以唯一
的确定Internet上的一台主机。TCP层负责面向应用的可靠的或非可靠的数据传输机制，这是网络编程的主要对象。

2、TCP与UDP
　　 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。
发送方和接收方的成对的两个socket之间必须建立连接，以便在TCP协议的基础上进行通信，当一个socket
（通常都是server socket）等待建立连接时，另一个socket可以要求进行连接，一旦这两个socket连接起
来，它们就可以进行双向数据传输，双方都可以进行发送或接收操作。

　　 UDP是一种面向无连接的协议，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往目的地，因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能
被保证的。

3、TCP与UDP区别：
TCP特点：
1、TCP是面向连接的协议，通过三次握手建立连接，通讯完成时要拆除连接，由于TCP是面向连接协议，
所以只能用于点对点的通讯。而且建立连接也需要消耗时间和开销。
2、TCP传输数据无大小限制，进行大数据传输。
3、TCP是一个可靠的协议，它能保证接收方能够完整正确地接收到发送方发送的全部数据。

　　UDP特点：
1、UDP是面向无连接的通讯协议，UDP数据包括目的端口号和源端口号信息，由于通讯不需要连接，
所以可以实现广播发送。
2、UDP传输数据时有大小限制，每个被传输的数据报必须限定在64KB之内。
3、UDP是一个不可靠的协议，发送方所发送的数据报并不一定以相同的次序到达接收方。

　　TCP与UDP应用：
TCP在网络通信上有极强的生命力，例如远程连接（Telnet）和文件传输（FTP）都需要不定长度的数据
被可靠地传输。但是可靠的传输是要付出代价的，对数据内容正确性的检验必然占用计算机的处理
时间和网络的带宽，因此TCP传输的效率不如UDP高。
UDP操作简单，而且仅需要较少的监护，因此通常用于局域网高可靠性的分散系统中client/server应用
程序。例如视频会议系统，并不要求音频视频数据绝对的正确，只要保证连贯性就可以了，这种情
况下显然使用UDP会更合理一些。

4、Socket是什么
1、Socket通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄。网络上的两个程序通过一个
双向的通讯连接实现数据的交换，这个双向链路的一端称为一个Socket，一个Socket由一个IP地址和一
个端口号唯一确定。应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。 Socket是TCP/IP协
议的一个十分流行的编程界面，但是，Socket所支持的协议种类也不光TCP/IP一种，因此两者之间是没
有必然联系的。在Java环境下，Socket编程主要是指基于TCP/IP协议的网络编程。
　　2、Socket通讯过程：服务端监听某个端口是否有连接请求，客户端向服务端发送连接请求，服务端收到连
接请求向客户端发出接收消息，这样一个连接就建立起来了。客户端和服务端都可以相互发送消息与对
方进行通讯。

　　3、Socket的基本工作过程包含以下四个步骤：
(1)创建Socket；
(2)打开连接到Socket的输入输出流；
(3)按照一定的协议对Socket进行读写操作；
(4)关闭Socket。

5、Java中的Socket
　　 在java.net包下有两个类：Socket和ServerSocket。ServerSocket用于服务器端，Socket是建立网络
连接时使用的。在连接成功时，应用程序两端都会产生一个Socket实例，操作这个实例，完成所需的会话。
对于一个网络连接来说，套接字是平等的，并没有差别，不因为在服务器端或在客户端而产生不同级别。
不管是Socket还是ServerSocket它们的工作都是通过SocketImpl类及其子类完成的。

　　列出几个常用的构造方法：
//创建一个流套接字并将其连接到指定 IP 地址的指定端口号
Socket(InetAddress address, int port);
//创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号
Socket(String host, int port);
//创建一个套接字并将其连接到指定远程地址上的指定远程端口
Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort);
//创建一个套接字并将其连接到指定远程主机上的指定远程端口
Socket(String host, int port, InetAddress localAddr, int localPort);
//使用用户指定的 SocketImpl 创建一个未连接 Socket
Socket(SocketImpl impl);

//创建绑定到特定端口的服务器套接字
ServerSocket(int port);
//利用指定的 backlog 创建服务器套接字并将其绑定到指定的本地端口号
ServerSocket(int port, int backlog);
//使用指定的端口、侦听 backlog 和要绑定到的本地 IP地址创建服务器
ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr);

构造方法的参数中，address、host和port分别是双向连接中另一方的IP地址、主机名和端 口号，
stream指明socket是流socket还是数据报socket，localPort表示本地主机的端口号，localAddr
和bindAddr是本地机器的地址（ServerSocket的主机地址），impl是socket的父类，既可以用来
创建serverSocket又可以用来创建Socket。count则表示服务端所能支持的最大连接数。

　　注意：必须小心选择端口号。每一个端口提供一种特定的服务，只有给出正确的端口，才能获得相应的服务。
0~1023的端口号为系统所保留，例如http服务的端口号为80,telnet服务的端口号为21,ftp服务的端口
号为23, 所以我们在选择端口号时，最好选择一个大于1023的数以防止发生冲突。

　　几个重要的Socke方法：
//方法获得网络连接输入，同时返回一个IutputStream对象实例
public InputStream getInputStream();
//方法连接的另一端将得到输入，同时返回一个OutputStream对象实例
public OutputStream getOutputStream();
//用于产生"阻塞"，直到接受到一个连接，并且返回一个客户端的Socket对象实例。
public Socket accept();

　　 "阻塞"是一个术语，它使程序运行暂时"停留"在这个地方，直到一个会话产生，然后程序继续；
通常"阻塞"是由循环产生的。

　　注意：其中getInputStream和getOutputStream方法均会产生一个IOException，它必须被捕获，因为它们

4000
返回的流对象，通常都会被另一个流对象使用。


一、IP(IP地址、端口、传输协议、Socket)：

package net;

import java.net.Inet4Address;
import java.net.UnknownHostException;
/*
IP地址：InetAdress
1、网络中设备的标识。
2、不易记忆，可用主机名。
3、本地回环地址：127.0.0.1。主机名：localhost.

端口号：
1、用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识。
2、有效端口：0-65535，其中0-1024系统使用或保留端口

传输协议:
1、通信的规则
2、常见协议：TCP,UDP
UCP：(面向无连接)(比如：聊天、视频会议、桌面共享等)
1、将数据及源和目的封装成数据包中，不需要建立连接。
2、每个数据的大小限制在64k内。(数据被封包)
3、因无连接，是不可靠协议。
4、不需要建立连接，速度快。
TCP：(面向连接)(比如：下载)
1、建立连接，形成传输数据的通道。
2、在连接中进行大数据传输。
3、通过三次握手完成连接，是可靠协议。
4、必须建立连接，效率会稍低。

Socket:
1、Socket就是为了网络服务提供的一种机制。
2、通信的两端都是Socket。
3、网络通信其实就是Socket间的通信。
4、数据在两个Socket间通过IO传输。

*/

public class IPDemo {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
Inet4Address i = (Inet4Address) Inet4Address.getLocalHost();
System.out.println(i.toString());
System.out.println("name: " + i.getHostName());
System.out.println("address: " + i.getHostAddress());

Inet4Address ia = (Inet4Address) Inet4Address.getByName("192.168.188.1");
System.out.println("name: " + ia.getHostName());
System.out.println("address: " + ia.getHostAddress());

Inet4Address ib = (Inet4Address) Inet4Address.getByName("www.baidu.com");
System.out.println("name: " + ib.getHostName());
System.out.println("address: " + ib.getHostAddress());
}
}

二、URL：

package url;
/*

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。
int 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。

*/
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;

public class URLDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
URL url = new URL("http://192.168.188.1:8080/myapp/index.jsp?name=haha&age=32");

System.out.println("协议名称: " + url.getProtocol());
System.out.println("主机名: " + url.getHost());
System.out.println("端口号: " + url.getPort());
System.out.println("路径部分: " + url.getPath());
System.out.println("文件名: " + url.getFile());
System.out.println("查询部分: " + url.getQuery());

URLConnection conn = url.openConnection();
System.out.println(conn);
System.out.println("主机名: " + url.getHost());

//		int port = getPort();
//		if(port == -1)
//			port = 80;//默认端口

}
}

三、UDP：

发送端：

package udp;

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

/*
需求：
通过UDP传输方式，将一段文字数据发送出去。

定义UDP的发送端

思路：
1、建立UDPSocket服务。
2、提供数据，并将数据封装到数据包中。
3、通过Socket服务的发送功能，将数据包发出去
4、关闭资源。
*/
public class UDPSend {

public static void main(String[] args) throws IOException {
//1、创建UDP服务，通过DatagramSocket对象
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);

//2、确定数据，并封装成数据包
byte[] data = "upd ge men lai le".getBytes();
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data,
data.length,InetAddress.getByName("192.168.188.1"),10000);

//通过Socket服务，将已有的数据包发送出去，通过send方法
ds.send(dp);

//关闭资源
ds.close();
}
}

接收端：

package udp;

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

/*
需求：
定义一个应用程序，用于接收UDP协议传输的数据并处理。

定义UDP的接收端。

思路：
1、定义UDPSocket服务。通常会监听一个端口，其实就是给这个接收网络应用程序定义数字标识。
方便于明确哪些数据过来该应用程序可以处理。
2、定义一个数据包，因为要存储接收到的字节数据，因为数据包对象中有
更多功能可以提取字节数据中的不同数据信息。
3、通过Socket服务的receive方法将接收到的数据存入已定义好的数据包中。
4、通过数据包对象的特有功能，将这些不同的数据取出，打印在控制台上。
5、关闭资源。
*/
public class UDPRece {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1、创建UDPSocket服务，建立端点
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);

//2、定义数据包，用于存储数据。
byte[] buf = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);

//3、通过服务的receive方法将收到数据存入数据包中
ds.receive(dp);//阻塞式方法

//4、通过数据包的方法获取其中的数据
String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
int port = dp.getPort();
System.out.println(ip + "::" + data + "::" + port);

//5、关闭资源
ds.close();
}

}