网络:一组相互连接的计算机,多台计算机组成,使用物理线路进行连接
网络编程的三要素:
【1】IP地址:唯一标识网络上的每一台计算机,两台计算机之间通信的必备有素
【2】端口号:计算机中应用的标号(代表一个应用程序) 0-1024系统使用或保留端口 , 有效端口0-65536
【3】通信协议:通信的规则 TCP,UDP
网络模型一
OSI参考模式:开放系统互连参考模型(Open System Interconnect)
网络模型二
TCP/IP参考模型:传输控制/网际协议 Transfer Controln Protocol/Internet Protocol
OSI参考模型 | TCP/IP |
应用层 | 应用层 |
表示层 | |
会话层 | |
传输层 | 传输层 |
网络层 | 网络层 |
数据链路层 | 网络接口 |
物理层 | |
IP地址的表示方法:
IP 地址:32位,由4个8位二进制数组成
IP表示方法:点分十进制
IP地址 = 网络ID +主机ID
网络ID:标识计算机或网络设备所在的网段
主机ID:标识特定主机或网络设备
IP地址的分类
地址类用于指定网络 ID 并在网络 ID 和主机 ID 之间提供分隔方法
IANA负责分配A、B、C类网络地址,具体主机地址由机构组织自行分配
IP地址所对应的对象InetAddress
方法 | 描述 |
public static InetAddress getLocalHost() | 获得主机名和IP地址 |
public String getHostAddress() | 获取IP地址 |
public String getHostName() | 获取主机名 |
public static InetAddress getByName(String host) | 根据主机名获得IP地址 |
eg: 获得百度的主机名:
InetAddress ia2=InetAddress.getByName("www.baidu.com");
System.out.println("其它主机名称:"+ia2.getHostAddress());
注意:有可能返回的主机ip有很多,只是显示了中的一个
端口:port
端口是虚拟的概念,并不是说在主机上真的有若干个端口。通过端口,可以在一个主机上运行多个网络应用程序。
传输协议:
UDP:相当于发短信(有字数限制),不需要建立连接,数据报的大小限制在64k内, 效率较高,不安全,容易丢包
TCP:相当于打电话,需要建立连接, 效率相对比较低,数据传输安全,三次握手完成。 (点名+答到+确认)
TCP,UDP,Datagram
TCP:可靠,传输大小无限制,但是需要时间来建立连接,差错控制开发大;主要用于文本、程序等可靠性高的数据传输。
UDP:不可靠,传输大小限制在64K以下,不需要建立连接,差错控制开销小;主要用于类似图像、声音、网络游戏、
视频会议等等对可靠性要求没有那么高的业务进行传输。
Datagram(数据报):是分组交换的一种形式,就是把所传递的数据分段打成“包”,再传送出去。与传统的“连接型”分组交换不同,
它属于“无连接型”,是把打包成的每个“包”(分组)都作为一个“独立的报文”传送出去,所以叫做“数据报”。
在开始通信之前不需要先连接好一条线路,各个数据报不一定都通过同一条路径传输。
Socket套接字:
网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换,这个连接的一端称为一个socket。
Java中使用Socket完成TCP程序的开发,使用此类可以方便的建立可靠的、双向的、持续性的、点对点的通讯连接
在Socket的程序开发中,服务器端使用ServerSocket等待客户端的连接,
对于java的网络程序来讲,每一个客户端都使用一个Socket对象表示
基于TCP协议的Socket编程
进行网络通信时,Socket需要借助数据流来完成数据的传递工作
UDP通信
在java.net包中提供了两个类DatagramSocket和DatagramPacket来支持数据报通信
DatagramSocket:用于在程序之间建立传送数据报的通信连接,客户端与服务器端都需要建立
DatagramPacket:用来表示一个数据报作为通信载体
DatagramSocket的构造方法
DatagramSocket( )
DatagramSocket( int port)
DatagramSocket( int port , InetAddress laddr)
Port指明通信所使用的端口号,如果未指明端口号,则把socket连接到本地主机上一个可用的端口,给出的端口不能冲突
Laddr:指明一个可用的本地地址
UDP通讯服务器:
public class UDP2 {
public static void main(String[] args) {
try {
DatagramSocket ds=new DatagramSocket(4321);
byte[] data=new byte[1024];//定义接受地缓冲区
DatagramPacket dp=new DatagramPacket(data,data.length);
ds.receive(dp);//接收数据包
//以下是将接收到的字节数组转换为字符串并输出显示
String mes=new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
System.out.println(mes);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
UDP通讯客户端:
public class UDP1 {
public static void main(String[] args) {
try {
DatagramSocket ds=new DatagramSocket(1234);
String mes="你好,UDP2.";
byte[] data=mes.getBytes();//将字符串转换为byte数组
InetAddress ip=InetAddress.getByName("127.0.0.1");
DatagramPacket dp=new DatagramPacket(data,data.length,ip,4321);
ds.send(dp);//发送数据包
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
TCP与UDP的比较
使用UDP时,每个数据报中都给出了完整的地址信息,因此无需要建立发送方和接收方的连接。
对于TCP协议,由于它是一个面向连接的协议,在socket之间进行数据传输之前必然要建立连接,所以在TCP中多了一个连接建立的时间。
使用UDP传输数据时是有大小限制的,每个被传输的数据报必须限定在64KB之内。
而TCP没有这方面的限制,一旦连接建立起来,双方的socket就可以按统一的格式传输大量的数据。
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。
而TCP是一个可靠的协议,它确保接收方完全正确地获取发送方所发送的全部数据。