黑马程序员——网络编程(TCP、UDP)

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网络编程
OSI参考模型
TCP/IP参考模型

网络通讯要素
IP地址
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
传输协议
通讯的规则
常见协议：TCP，UDP

一，IP地址：

包 java.net
类 InetAddress此类表示互联网协议(IP)地址

常用方法
staticInetAddress getByName(String host)throws UnknownHostException
在给定主机名的情况下确定主机的IP地址

static InetAddress getLocaHost() throwsUnknownHostException
返回本地主机(表示本地主机对象)

String getHostName()

获取此 IP地址的主机名。
booleanisReachable(int timeout)throws IOException
判断指定的时间内地址是否可以到达
StringgetHostAddress()
返回IP地址字符串（以文本表现形式）

演示案例：
import java.net.*;
class IPDemo
{
publicstatic void main(String[] args) throws Exception
{
//InetAddressi = InetAddress.getLocalHost();//获取本地主机
//抛出UnknownHostException（未知主机异常）
//System.out.println(i.toString());//打印的是主机名和地址
//System.out.println("address"+i.getHostAddress());//获取地址
//System.out.println("name"+i.getHostName());//获取主机名
InetAddressia = InetAddress.getByName("127.0.0.1");//任意一台主机的地址
System.out.println("address"+ia.getHostAddress());
System.out.println("name"+ia.getHostName());
}
}

二，UDP通信：

UDP协议
将数据及源和目的封装成数据包中不需要经历连接
每个数据包的大小限制在64k内
因无连接，是不可靠协议
不需要接建立连接，速度快

UDP是无连接的通讯协议，既在数据传输时，数据的发送端和接受端不建立逻辑连接。简单来说，一台计算机向另外一台计算机发送数据时，发送端不会确认接收端是否存在，就会发出数据，同样接受端在接受数据时，也不会向发送端反馈是否收到数据。由于使用UDP协议消耗资源小，通信效率高，所以通常都会用于音频、视频和普通数据的传输。但是在使用UDP协议传送数据时，由于UDP面相无连接性，不能保证数据的完整性，因此在传输重要数据时不建议使用UDP协议。

Socket(套接字)
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

UDP传输(建立Socket)
DatagramSocket与DatagramPacket
建立发送端，接受端
建立数据包
调用Socket的发送接受方法
关闭Socket
(发送端与接收端是两个独立的运行程序)

类DatagramSocket此类表示用来发送和接受数据报包的套接字
方法receive(DatagramPacket
p)从此套接字接受数据包
send(DatagramPacket p)
从此套接字发送数据报包

类 DatagramPacket此类表示数据报包数据报包用来实现无连接包投递服务，

每条报文仅根据该包中包含的信息从一台机器路由到另一台机器

演示案例：
import java.net.*;
//需求：通过UDP传输方式，将一段文字数据发送出去
/*
定义UDP发送端
步骤：
1，建立UDPsocket服务
2，提供数据，并将数据封装到数据报包中
3，通过socket服务的发送功能，将数据报包发送出去
4，关闭资源
*/
class UdpSend
{
publicstatic void main(String[] args) throws Exception
{
//1，创建UDP服务，通过DatagramSocket对象
DatagramSocketds = new DatagramSocket(8888);//指定接收端端口

//2，确定数据，并封装成数据包。
//要发送的数据，发送多长的数据，接收端的地址，接收端的端口号
//DatagramPacket(byte[]buf, int length, InetAddress address, int port)
byte[]buf = "udp I am coming".getBytes();//所要发送的数据
DatagramPacketdp = new
DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("2011-20140918RE"),10000);
//3，通过socket服务，将已有的数据包发送出去，通过send方法
ds.send(dp);
//4，关闭资源
ds.close();
}
}

//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的
/*
定义UDP的接收端
步骤：
1，定义UDP socket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
*/
class UdpRece
{
publicstatic void main(String[] args)throws Exception
{
//1,创建udp socket，建立端点
DatagramSocketds = new DatagramSocket(10000);//指定端口
while(true)//保持接收端一直开启
{
//2，定义数据包，用于存储数据
byte[]buf = new byte[1024];
DatagramPacketdp = new DatagramPacket(buf,buf.length);
//3，通过服务的receive方法将收到的数据存入数据包中
ds.receive(dp);
//4，通过数据包的方法获取其中的数据。
Stringip = dp.getAddress().getHostAddress();
//getLength()数据的有效长度
Stringdata = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
intport = dp.getPort();
System.out.println(ip+"::"+data+"::"+port);
}
//5，关闭资源
ds.close();
}
}

三，TCP通信：

TCP协议
建立连接，形成传输数据的通道
在连接中进行大数据量传输
通过三次握手完成连接，是可靠协议
必须建立连接，效率会稍低

TCP协议是面向连接的通讯协议，既在传输数据前先在发送端和接收端建立逻辑连接，然后在传输数据，它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。在TCP连接中必须要明确客户端与服务器端，由客户端向服务器端发出连接请求，每次连接的创建都需要经过“三次握手”。第一次握手，客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器确认；第二次握手，服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求；第三次握手，客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接。
由于TCP协议的面向连接特性，它可以保证传输数据的安全性，所以是一个被广泛采用的协议，例如在下载文件时，如果数据接收不完整，将会导致文件数据丢失而不能被打开，因此，下载文件时必须采用TCP协议。

类Socket
此类实现客户端套接字，套接字是两台机器间通信的端点
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是面相连接的，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，在该通道进行数据的传输

演示案例：
需求：给服务器端发送一个文本数据
import java.io.*;
import java.net.*;
//客户端
class TcpClient
{
publicstatic void main(String[] args) throws Exception
{
//创建客户端的socket服务，指定目的主机和端口
Sockets = new Socket("2011-20140918RE",10003);
//为了发送数据，应该获取socket流中的输出流
OutputStreamout = s.getOutputStream();
out.write("tcpge men lai le".getBytes());
s.close();
}
}

//服务器端
class TcpServer
{
publicstatic void main(String[] args)throws Exception
{
//建立服务端socket服务，并监听一个端口
ServerSocketss = new ServerSocket(10003);
//通过accept方法获取连接过来的客户端对象
Sockets = ss.accept();
Stringip = s.getInetAddress().getHostAddress();
System.out.println(ip+"......connected");
//获取客户端发过来的数据，使用客户端对象的读取流来读取数据
InputStreamin = s.getInputStream();
byte[]buf = new byte[1024];
intlen = in.read(buf);
System.out.println(newString(buf,0,len));
s.close();//关闭客户端，断开连接
ss.close();//关闭服务器，正常时服务区长开
}
}

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