计算机网络

计算机网络

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对于程序员来讲,对计算机网络的了解是必要的。特别是基于IP和TCP/IP的网络以及Internet。此篇文章将向各位介绍关于计算机网络的相关基本知识

网络的定义

网络是用线缆连接，数据转换为通过线缆移动的

电磁波

。对于无线网络则是通过红外光和微波传输数据。

网络中的节点(node)

当你将你的计算机连接到计算机网络中,我们就将此计算机称为

节点

。虽然大多数节点都是计算机,但是像打印机、路由器、网桥、网关等终端也是节点,只要它们连接到计算机网络中。

我们将每个连入到计算机网络的设备称作为节点,对于每个节点来讲,计算机网络都会分配唯一的地址,这个地址是用于标识节点的一连串字节。事实上,我们两台连入计算机网络中的设备,要想通信,必须要知道对方的

节点地址

。

对于

节点地址

,事实上是一组数组。例如

192.168.1.1

,这组数字就像人的身份证号码一样,可以唯一标志一个节点。

然而对于一连串数字并不方便记忆,于是节点还有可以帮组人们方便记忆的名称。比如

www.baidu.com

。对于计算机节点来讲,一个名称指一个地址,但是名称并不锁定一个地址,如果你拥有多个节点地址,你可以让他都叫做这个名称。

对于

节点名称

,我们更多叫它域名。(域名需要购买和备案的)

计算机在计算机网络中通信

计算机在网络中是通过

包

进行通信的。流经网络的数据备分割成很多个小块,我们将这些小块称为

包 (packet)

。在通信中,我们将每个

包

都单独加以处理,使

包

中都包含

由谁发送

和

将发往何处

等的信息。

那么我们如何来处理

每个包

呢? 为了解决这个问题,我们就定义了一些

协议

,协议定义了计算机如何通信的一组明确的规则:

包括地址格式、数据如何分包等

。

针对网络通信的不同方面,大家定义了很多不同的

协议

。例如超文本传输协议

HTTP

,定义了web浏览器何如与服务器通信。

在计算机网络中常用的协议有哪些?

协议	端口	基础协议	用途
HTTP/HTTPS	80	TCP	国际互联网的支持协议
file		TCP	本地文件协议
FTP	21	TCP	文件传输协议
SSH	22	TCP	用于加密和远程登录
SMTP	25	TCP	邮件协议
talent	23	TCP	用于交互式远程登录会话

网络协议的基础-TCP/IP

TCP/IP协议是网络的基础,是Internet的语言,可以说没有TCP/IP协议就没有互联网的今天。
TCP/IP是"Tramsmission Control Protocol/Internet Protocol"的简写,中文译名为 传输控制协议/互联网协议,TCP/IP协议是一种网络通信协议,它规范了网络上的所有通信设备,尤其是一个主机与另一个主机之间的数据往来格式以及传送方式。TCP/IP是INTENET的基础协议,也是一种电脑数据打包和寻址的标准方式。在数据传送中,可以形象地理解为有两个信封,TCP和IP就像是信封,要传递的信息被划分成若干段,每一段塞入一个TCP信封,并在该信封面上记录分段号的信息,再将TCP信封塞入IP大信封,发送上网。在接收端,一个TCP软件包收集信封,抽出数据,按发送前的顺序还原,并加一校验,若发现差错,TCP将会要求重发。因此,TCP/IP在INTERNET中几乎可以无差错地传送数据。对普通用户来说,并不需要了解网络协议的整个结构,仅需了解IP的地址格式,即可与世界各地进行网络通信。

关于TCP/IP的基础理论比较多，在此给大家推荐一个博客

NSURL

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在计算机网络中常用的协议有哪些?

URL

URL

用于标识Internet上资源位置。它指定用于访问服务器的协议、服务器名称以及文件自服务器上面的位置

如:http://3.chihuoyizu.sinaapp.com

语法:

protocol://username@hostname:port/path/filename?query#fragment

1.’

protocol

‘:代表网络协议,可以http、FTP、file等协议

2.’

username

‘:代表服务器用户名,可选参数

3.’

hostname

‘:代表服务器名称,可以是名称,也可以是’节点地址’

4.’

port

‘:代表端口号,可选参数,如果是http协议,会默认端口为80端口,如果是FTP协议,默认是21端口

5.’

path/filename

‘代表文件在服务器路径

6.’

query#fragment

‘:代表查询条件,通常用于向服务器提供附加参数,一般只用于http URL,这里的查询条件是向服务器程序提供参数。

note:在URL中不可以出现中文、空格、百分号等一些特殊字符串。因此我们需要对此URL进行编码

为什么要对url进行编码

我们都知道Http协议中参数的传输是"key = value"这种键值对形式的,如果要传多个参数就需要用"&"符号对键值对进行分割,如"?name1=value1&name2=value2",这样在服务端在收到这种字符串的时候,就会用"&"分割处每一个参数,然后再用"="来分割处参数值。

针对"name1=value1&name2=value2"我们来说一下客户端到服务器端的概念上解析过程:
上述字符串在计算机中用ASCII码表示为:
6E616D6531 3D 76616C756531 26 6E616D6532 3D 76616C756532。
6E616D6531：name1
3D：=
76616C756531：value1
26：&
6E616D6532：name2
3D：=
76616C756532：value2

服务端在接收到该数据后就可以遍历该字节流,首先一个字节一个字节的吃,当吃到3D这个字节后,服务端就知道前面吃的字节表示一个key,再向后吃,如果遇到26字节之间的是上一个key的value,以此类推就可以解析处客户端传过来的参数。

现在有这样一个问题,如果我都参数中就包含=或者&这种特殊字符的时候该怎么办。
比如说"name1=vale1",其中value1的值是"va&lu=e1"。我们的本意是就只有一个键值对,但是服务端会解析成两个键值对,这样就产生奇异。
如何解决上述问题带来的歧义呢?解决的办法就是对参数进行URL编码
URL编码只是简单的在特殊字符的各个字节前面加上%,例如,我们对上述会产生歧义的字符进行URL编码后结果:"va%26lu=e%3D",这样服务端会把紧跟在"%"后的字节当成普通的字节,就是不会把它当成各个参数或键值对的分割符。

在OC中使用

NSURL

类来定义URL

//将url字符串转成NSURL类
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://iosseventeenclass.sinaapp.com/index.php?name=vincent&age=25"];
//用NSData接收从服务器端传过来的数据
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
//将data转成字符串输出
NSString *string = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:4];
NSLog(@"string = %@",string);

有时候我们传入给服务器的参数出现中文,但是URL不支持中文等一些特殊的字符，那么此时需要进行url编码

NSString *urlString = @"http://iosseventeenclass.sinaapp.com/index.php?name=林福荣&age=25";
//将url字符串进行编码
urlString = [urlString stringByAddingPercentEscapesUsingEncoding:4];

//将url字符串转成NSURL类
NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlString];
//用NSData接收从服务器端传过来的数据
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
//将data转成字符串输出
NSString *string = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:4];
NSLog(@"string = %@",string);

在OC中将URL字符串转换成NSURL时，其协议、主机域名、路径文件、查询条件都被封装成NSURL类中的属性，如下示：

//转码后的urlString
NSLog(@"url2.absoluteString =%@",url2.absoluteString);
//协议
NSLog(@"url2.scheme = %@",url2.scheme);

NSLog(@"url2.resourceSpecifier = %@",url2.resourceSpecifier);

//服务器名称
NSLog(@"url2.host = %@",url2.host);
//端口
NSLog(@"url2.port = %@",url2.port);
//服务器用户名
NSLog(@"url2.user = %@",url2.user);
//密码
NSLog(@"url2.password = %@",url2.password);

GET和POST

在iOS开发中，我们的客户端即iPhone和服务器端数据交互常用的方式有两种，GET请求和POST请求。当然还有一些请求方式，如 PUT 、 DELETE等。此节课主要是给大家讲解GET和POST请求
1.GET请求
GET请求是客户端向服务器端请求资源
2.POST请求
POST请求是客户端向服务器端上传资源

note：
HTTP协议的请求方法有GET、POST、HEAD、PUT、DELETE、OPTIONS、TRACE、CONNECT。

GET和POST请求的报文格式

我们这里讲到的

GET

和

POST

请求是基于

HTTP

协议之下,在

HTTP

协议下，对于

GET

和

POST

请求，它们都有规定的请求格式。

HTTP报文是面向文本的，报文中的每一个字段都是一些ASCII码串，各个字段的长度是不确定的。HTTP有两类报文：请求报文和响应报文。

1.请求报文

一个HTTP请求报文由请求行（request line）、请求头部（header）、空行和请求数据4个部分组成，下图给出了请求报文的一般格式。
（1）请求行
请求行由请求方法字段、URL字段和HTTP协议版本字段3个字段组成，它们用空格分隔。例如，GET /index.html HTTP/1.1。

（2）请求头部
请求头部由关键字/值对组成，每行一对，关键字和值用英文冒号“:”分隔。请求头部通知服务器有关于客户端请求的信息。
典型的请求头有：
User-Agent：产生请求的浏览器类型。
Accept：客户端可识别的内容类型列表。
Host：请求的主机名，允许多个域名同处一个IP地址，即虚拟主机。
（3）空行
最后一个请求头之后是一个空行，发送回车符和换行符，通知服务器以下不再有请求头。
对于一个完整的http请求来说空行是必须的，否则服务器会认为本次请求的数据尚未完全发送到服务器，处于等待状态。
（4）请求数据
请求数据不在GET方法中使用，而是在POST方法中使用。POST方法适用于需要客户填写表单的场合。与请求数据相关的最常使用的请求头是Content-Type和Content-Length。
(5)请求示例
POST：
POST报文头如下：

POST /sn/index.php HTTP/1.1
Accept: */*
Accept-Language: zh-cn
host: localhost

Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 12
Connection:close
sn=123&n=asa

在http头后边有一空行，空行后边接着发送post数据，长度通过Content-Length: 12指出，
此post数据中包含两项：
sn=123
n=asa
其中：
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded 指定POST数据的编码类型
Content-Length: 12 POST数据的长度

GET：
GET报问头如下：
GET /sn/index.php?sn=123&n=asa HTTP/1.1
Accept: */*
Accept-Language: zh-cn
host: localhost

Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 12
Connection:close

使用OC进行实现GET和POST请求

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同步get 与 异步get

同步get 与 同步 Post 都会卡 UI

微博同步get方法:前面4步与异步get是一样的;

1.首先拿到一个字符串:(微博url?Token);
NSString *urlString = @"https://api.weibo.com/2/statuses/home_timeline.json?access_token=2.00UjS1zBGCFBqD667c9bd9e6UuDfND";

2.对字符串编码(避免字符串中有特殊符号);
urlString = [urlString stringByAddingPercentEncodingWithAllowedCharacters:[NSCharacterSet URLQueryAllowedCharacterSet]];

3.将转码好的字符串转成NSUrl类(网址);
NSURL *url = [NSURL URLWithString: urlString];

4.创建并返回一个url请求,批向一个指定的url,采用对应的缓存策略 和 超时相应时长(默认时长 为60秒);
NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:url cachePolicy:NSURLRequestReloadIgnoringCacheData timeoutInterval:10];

5.将请求回来的数据和服务器进行同步连接(即转化成Data数据);
NSURLResponse *httpUrlResponse;
NSError *error;
//在OC中使用NSURLConnection类,和服务器连接,这里是同步连接
NSData *data = [NSURLConnection sendSynchronousRequest:request returningResponse:&httpUrlResponse error:&error ];

6.将Data数据进行Json解析,并封装成字典;
NSDictionary *dictionary = [NSJSONSerialization JSONObjectWithData:data options:NSJSONReadingAllowFragments error:&error];

7.建立一个微博模型,并将字典初始化模型;
WeiBoModel *weibo = [[WeiBoModel alloc] initWithDictionary:dictionary];

8.将最后得出结果写在UI上.

self.ffff.text = [weibo.statuses[0] objectForKey:@”text”];

微博异步get方法

1.首先拿到一个字符串:(微博url?Token);
NSString *urlString = @"https://api.weibo.com/2/statuses/home_timeline.json?access_token=2.00UjS1zBGCFBqD667c9bd9e6UuDfND";

2.对字符串编码(避免字符串中有特殊符号);
urlString = [urlString stringByAddingPercentEncodingWithAllowedCharacters:[NSCharacterSet URLQueryAllowedCharacterSet]];

3.将转码好的字符串转成NSUrl类(网址);
NSURL *url = [NSURL URLWithString: urlString];

4.创建并返回一个url请求,批向一个指定的url,采用对应的缓存策略 和 超时相应时长 (默认时长 为60秒)
NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:url cachePolicy:NSURLRequestReloadIgnoringCacheData timeoutInterval:10];

异步请求有两种方式:一种是使用代理,一种是使用block

5.1使用代理;
NSURLConnection *connentGet = [NSURLConnection connectionWithRequest:request delegate:self];

5.2使用block请求连接并转成data
[NSURLConnection sendAsynchronousRequest:request queue:[NSOperationQueue mainQueue] completionHandler:^(NSURLResponse * _Nullable response, NSData * _Nullable data, NSError * _Nullable connectionError) {

6.将请求回来的数据和服务器进行同步连接(即转化成Data数据);
NSDictionary *dictionary = [NSJSONSerialization JSONObjectWithData:data options:NSJSONReadingAllowFragments error:nil];

7.建立一个微博模型,并将字典初始化模型;
WeiBoModel *weibo = [[WeiBoModel alloc]initWithDictionary:dictionary];

8.将最后得出的结果写成UI上;
dispatch_async( dispatch_get_main_queue(), ^{
self.ffff.text = [weibo.statuses[0] objectForKey:@"text"];

同步Post 与 异步Post

微博同步Post方法:

1.拿到一个字符串:(发送一条微博的URL地址);
NSString *urlString =@"https://api.weibo.com/2/statuses/update.json";

2.对字符串编码(避免字符串中有特殊符号);
urlString = [urlString stringByAddingPercentEncodingWithAllowedCharacters:[NSCharacterSet URLFragmentAllowedCharacterSet]];

3.将转码好的字符串转成NSUrl类(网址);
NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlString];

4.创建一个请求,OC中使用NSMutableURLRequest进行POST请求
NSMutableURLRequest *mRequest = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url cachePolicy:NSURLRequestUseProtocolCachePolicy timeoutInterval:60];

5.创建一个Token字符串,将要发表的内容写在 status= 与 &access 之间;
NSString *bodyString = @"status=人生不过是一场旅行，你路过我，我路过你，然后，各自修行，各自向前。&access_token=2.00UjS1zBGCFBqD667c9bd9e6UuDfND";

6.将这个要发表的字符串内容转码成Data数据形式;
NSData *data = [bodyString dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];

7.设置方法体(有了要发表的内容Data后,再声明发送请求,发送内容为data);
[mRequest setHTTPMethod:@"POST"];
[mRequest setHTTPBody:data];

8.请求连接
NSData *resultData = [NSURLConnection sendSynchronousRequest:mRequest returningResponse:nil error:nil];

9.转换成json:// 发布的话这一步可以不用解析.但是get就要解析.因为网络会自动将data数据进行解析后再发送.
NSDictionary *dictionary = [NSJSONSerialization JSONObjectWithData:resultData options:NSJSONReadingAllowFragments error:nil];
NSLog(@"dictionary = %@",dictionary);

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微博异步Post方法:前面7步与同步Post是一样的;

1.拿到一个字符串:(发送一条微博的URL地址);
NSString *urlString =@"https://api.weibo.com/2/statuses/update.json";

2.对字符串编码(避免字符串中有特殊符号);
urlString = [urlString stringByAddingPercentEncodingWithAllowedCharacters:[NSCharacterSet URLFragmentAllowedCharacterSet]];

3.将转码好的字符串转成NSUrl类(网址);
NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlString];

4.创建一个请求,OC中使用NSMutableURLRequest进行POST请求
NSMutableURLRequest *mRequest = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url cachePolicy:NSURLRequestUseProtocolCachePolicy timeoutInterval:60];

5.创建一个Token字符串,将要发表的内容写在 status= 与 &access 之间;
NSString *bodyString = @"status=人生不过是一场旅行，你路过我，我路过你，然后，各自修行，各自向前。&access_token=2.00UjS1zBGCFBqD667c9bd9e6UuDfND";

6.将这个要发表的字符串内容转码成Data数据形式;
NSData *data = [bodyString dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];

7.设置方法体(有了要发表的内容Data后,再声明发送请求,发送内容为data);
[mRequest setHTTPMethod:@"POST"];
[mRequest setHTTPBody:data];

8.请求连接:使用代理
NSURLConnection *connectionPost = [NSURLConnection connectionWithRequest:mAsynRequest delegate:self];

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代理部分:

//服务器开始响应,准备向客户发送数据

-(void)connection:(NSURLConnection )connection didReceiveResponse:(NSURLResponse )response

{

NSLog(@”服务器开始响应,准备向客户发送数据”);

if (connection == connentGet) {
mData = [NSMutableData data];
}
if (connection == connectionPost) {
mPostData = [NSMutableData data];
}

}

//从服务器接收数据,并且此方法会执行很多次
-(void)connection:(NSURLConnection *)connection didReceiveData:(NSData *)data
{
NSLog(@"从服务器接收数据,并且此方法会执行很多次");

if (connection == connentGet) {
[mData appendData:data];
}
if (connection == connectionPost) {
[mPostData appendData:data];
}

}

//接收数据完成
-(void)connectionDidFinishLoading:(NSURLConnection *)connection
{
NSLog(@"接收数据完成");

if (connection == connentGet)
{
NSDictionary *dictionary = [NSJSONSerialization JSONObjectWithData:mData options:NSJSONReadingAllowFragments error:nil];//接收完数据后使用Json解析工具解析mData

WeiBoModel *weibo = [[WeiBoModel alloc]initWithDictionary:dictionary];

//    [self.ffff performSelectorOnMainThread:@selector(setText:) withObject:[weibo.statuses[0] objectForKey:@"text"] waitUntilDone:NO];

//    self.ffff.text = [weibo.statuses[0] objectForKey:@"text"];

/*
更新UI最好在主线程中更新,原因如下:
1.在子线程中是不能进行UI更新的,而可以更新的结果只是一个幻想:因为子线程代码执行完毕,又自动进入到主线程,执行了主线程中的UI更新的函数栈,这中间的时间非常短,就让大家误以为子线程可以更新UI.如果子线程一直在运行,则子线程中的UI更新的函数栈 主线程无法获知,即无法更新.

2.只有极少数的UI能,因为开辟线程时会获取当前环境,如点击某个按钮,这个按钮响应的方式是开辟一个子线程,在子线程中对该按钮进行UI更新是能及时的,如换标题,换背景图,但是这没有任何意义.

*/

}

if (connection == connectionPost) {
NSDictionary *dic = [NSJSONSerialization JSONObjectWithData:mPostData options:NSJSONReadingAllowFragments error:nil];
NSLog(@"dic = %@",dic);
}

}

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字符串 url 编码 Data

//有那么一个字符串
NSString *newStr = @"www.baidu你妹.com";    //普通字符串,(当然也可以看作是一个地址)
//转成data传输到另一地
NSData *dat = [newStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
//还原(原来字符串是什么样就得回什么样)
NSString *newStrLata = [[NSString alloc] initWithData:dat encoding:NSUTF8StringEncoding];
NSLog(@"newStrLata = %@",newStrLata);
newStrLata = www.baidu你妹.com

//urlString = [urlString stringByAddingPercentEscapesUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];

//stringByAddingPercentEscapesUsingEncoding(只对 `#%^{}[]|\”<> 加空格共14个字符编码，不包括”&?”等符号), ios9将淘汰，建议用stringByAddingPercentEncodingWithAllowedCharacters方法

//有那么一个地址字符串
NSString *newStr2 = @"http://www.baidu.com";   //现在想要传输这个地址上的内容到另一地
//编码(避免有特殊字符存在)(这个必有http://开头才为网络地址.)
newStr2 = [newStr2 stringByAddingPercentEncodingWithAllowedCharacters:[NSCharacterSet URLFragmentAllowedCharacterSet]];
//转成url,一个地址,
NSURL *newStr2Url = [NSURL URLWithString:newStr2];
//转成data,让data读取这个地址上的内容并将其转成data数据
NSData *newStr2UrlData = [NSData dataWithContentsOfURL:newStr2Url];
//将读取到的Data内容传输给另一方(还原成string(但是是内空还原,不是地址还原))
NSString *newStr2UrlDataLate = [[NSString alloc] initWithData:newStr2UrlData encoding:NSUTF8StringEncoding];
NSLog(@"newStr2UrlDataLate = %@",newStr2UrlDataLate);
//将读取到的Data内容写入到本地一个指定文件
BOOL newflag = [newStr2UrlData writeToFile:@"/Users/ibokan/Desktop/baidu.html" atomically:YES];
if (newflag) {
NSLog(@"success");
}