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1、什么是网络编程？

网络编程的本质是两个设备之间的数据交换，当然，在计算机网络中，设备主要指计算机。数据传递本身没有多大的难度，不就是把一个设备中的数据发送给两外一个设备，然后接受另外一个设备反馈的数据。现在的网络编程基本上都是基于请求/响应方式的，也就是一个设备发送请求数据给另外一个，然后接收另一个设备的反馈。在网络编程中，发起连接程序，也就是发送第一次请求的程序，被称作客户端(Client)，等待其他程序连接的程序被称作服务器(Server)。客户端程序可以在需要的时候启动，而服务器为了能够时刻相应连接，则需要一直启动。

例如以打电话为例，首先拨号的人类似于客户端，接听电话的人必须保持电话畅通类似于服务器。连接一旦建立以后，就客户端和服务器端就可以进行数据传递了，而且两者的身份是等价的。在一些程序中，程序既有客户端功能也有服务器端功能，最常见的软件就是BT、emule 这类软件了。

网络模型

OSI参考模型

TCP/IP参考模型



2、网络通讯要素

IP地址

端口号

传输协议

IP地址:InetAddress

网络中设备的标识

不易记忆，可用主机名

本地回环地址：127.0.0.1  主机名：localhost

端口号

用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识

有效端口：0~65535，其中0~1024系统使用或保留端口。

备注：不是所谓的物理端口！

传输协议

通讯的规则

常见协议：TCP，UDP

3、TCP和UDP的联系和用途

一.区别
二者都是有用的和常用的，如果纯粹从概念上区分二者就比较费解了，我们直接从功能上进行区分，简单明了： 
这两种传输协议也就是合于适配不同的业务和不同的硬件终端。 
在使用中，类似于图像、声音等对可靠性要求没有那么高的业务可以用UDP，他们不需要准确存储对准确性无要求但要求速度快。

类似于文本、程序、文件等要求可靠的数据最好就用TCP，但会牺牲一些速度。 
对系统资源的要求：CP较多，UDP少。 
程序结构：UDP程序结构较简单，TCP复杂。 
流模式与数据报模式:TCP保证数据正确性，UDP可能丢包; TCP保证数据顺序，UDP不保证

 

二.用途
TCP是面向连接的，有比较高的可靠性，一些要求比较高的服务一般使用这个协议，如FTP、Telnet、SMTP、HTTP、POP3等，而 UDP是面向无连接的，使用这个协议的常见服务有DNS、SNMP、QQ等。对于QQ必须另外说明一下，QQ2003以前是只使用UDP协议的，其服务器 使用8000端口，侦听是否有信息传来，客户端使用4000端口，向外发送信息（这也就不难理解在一般的显IP的QQ版本中显示好友的IP地址信息中端口 常为4000或其后续端口的原因了），即QQ程序既接受服务又提供服务，在以后的QQ版本中也支持使用TCP协议了。 
Udp是一种面向无连接的通信协议，该协议使得数据传输的速度得到大幅度的提高。视频聊天语音聊天基本都是用UPD协议。 

UDP传输

①：只要是网络传输，必须有socket 。

②：数据一定要封装到数据包中，数据包中包括目的地址、端口、数据等信息。

直接操作udp不可能，对于java语言应该将udp封装成对象，易于我们的使用，这个对象就是DatagramSocket. 封装了udp传输协议的socket对象。

因为数据包中包含的信息较多，为了操作这些信息方便，也一样会将其封装成对象。这个数据包对象就是：DatagramPacket.通过这个对象中的方法，就可以获取到数据包中的各种信息。

DatagramSocket具备发送和接受功能，在进行udp传输时，需要明确一个是发送端，一个是接收端。

udp的发送端：

①：建立udp的socket服务，创建对象时如果没有明确端口，系统会自动分配一个未被使用的端口。

②：明确要发送的具体数据。

③：将数据封装成了数据包。

④：用socket服务的send方法将数据包发送出去。

⑤：关闭资源。

udp的接收端：

①：创建udp的socket服务，必须要明确一个端口，作用在于，只有发送到这个端口的数据才是这个接收端可以处理的数据。

②：定义数据包，用于存储接收到数据。

③：通过socket服务的接收方法将收到的数据存储到数据包中。

④：通过数据包的方法获取数据包中的具体数据内容，比如ip、端口、数据等等。

⑤：关闭资源。

//发送端

class  UdpSend{
public static void main(String[] args)throws Exception {
// 1，建立udp的socket服务。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);//指定发送端口，这个可以不指定，系统会随机分配。
// 2，明确要发送的具体数据。
String text = "udp传输演示 哥们来了";
byte[] buf = text.getBytes();
// 3，将数据封装成了数据包。
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("10.1.31.127"),10000);
// 4，用socket服务的send方法将数据包发送出去。
ds.send(dp);
// 5，关闭资源。
ds.close();
}
}

//接收端

class UdpRece {
public static void main(String[] args) throws Exception{
// 1，创建udp的socket服务。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);//必须指定，并且和上面的端口号一样！
// 2，定义数据包，用于存储接收到数据。先定义字节数组，数据包会把数据存储到字节数组中。
byte[] buf = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);
// 3，通过socket服务的接收方法将收到的数据存储到数据包中。
ds.receive(dp);//该方法是阻塞式方法。
// 4，通过数据包的方法获取数据包中的具体数据内容，比如ip，端口，数据等等。
String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
int port = dp.getPort();
String text = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());//将字节数组中的有效部分转成字符串。
System.out.println(ip+":"+port+"--"+text);
// 5，关闭资源。
ds.close();
}
}

6、TCP传输

两个端点的建立连接后会有一个传输数据的通道，这通道称为流，而且是建立在网络基础上的流，称之为socket流。该流中既有读取，也有写入。

tcp的两个端点：一个是客户端，一个是服务端。

客户端：对应的对象，Socket

服务端：对应的对象，ServerSocket

TCP客户端：

①：建立tcp的socket服务，最好明确具体的地址和端口。这个对象在创建时，就已经可以对指定ip和端口进行连接(三次握手)。

②：如果连接成功，就意味着通道建立了，socket流就已经产生了。只要获取到socket流中的读取流和写入流即可，只要通过getInputStream和getOutputStream就可以获取两个流对象。

③：关闭资源。

import java.net.*;
import java.io.*;
//需求：客户端给服务器端发送一个数据。
class  TcpClient{
public static void main(String[] args) throws Exception{
Socket s = new Socket("10.1.31.69",10002);
OutputStream out = s.getOutputStream();//获取了socket流中的输出流对象。
out.write("tcp演示，哥们又来了!".getBytes());
s.close();
}
}

TCP服务端：

①：创建服务端socket服务，并监听一个端口。

②：服务端为了给客户端提供服务，获取客户端的内容，可以通过accept方法获取连接过来的客户端对象。

③：可以通过获取到的socket对象中的socket流和具体的客户端进行通讯。

④：如果通讯结束，关闭资源。注意：要先关客户端，再关服务端。

class  TcpServer{
public static void main(String[] args) throws Exception{
ServerSocket ss = new ServerSocket(10002);//建立服务端的socket服务
Socket s = ss.accept();//获取客户端对象
String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();
System.out.println(ip+".....connected");//打印下作为连接上的标志

// 可以通过获取到的socket对象中的socket流和具体的客户端进行通讯。
InputStream in = s.getInputStream();//读取客户端的数据，使用客户端对象的socket读取流
byte[] buf = new byte[1024];
int len = in.read(buf);
String text = new String(buf,0,len);
System.out.println(text);
// 如果通讯结束，关闭资源。注意：要先关客户端，在关服务端。
s.close();
ss.close();
}
}

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