Java简单网络编程

一、网络编程入门

1.1 概述

计算机网络：指将地理位置上不同的独立多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

网络编程：在网络通信协议下，实现网络互联的不同计算机上运行的程序间可以进行数据交换。

1.2 网络编程三要素

IP地址作为一台独立计算机的标识号
应用端口作为一个应用程序的标识号
协议作为通信规则。UDP协议、TCP协议

1.3 IP地址

在网络中设备的唯一标识

IP地址分为两大类

IPv4: 是给每个连接在网络上的主机分配一个32bit地址。按照TCP/IP规定，IP地址用二进制来表示，每个P地址长32bit,也就是4个字节。如"1000000 10101000000000101000010" = "192.168.1.66"
IPv6:IP地址的需求量愈来愈大,但网络地址有限。为扩大地址空间，IPv6重新定义地址空间，采用128位地址长度,每16个字节一组, 分成8组十六进制数

常用命令 Window

ipconfig：查看本机IP地址
ping IP地址：检查网络是否联通

特殊IP地址

127.0.0.1：是回送地址，可以代表本机

Mac

ifconfig：在linux下经常是用来查看对应的端口的IP是多少。但是在MAC下会显示特别多的硬件设备。
networksetup -listallhardwareports：可以通过这个命令去看硬件对应的缩写

1.4 InetAddress的使用

为了方便对IP地址的获取和操作, Java提供了一个类InetAddress public class InetAddress extends Object implements Serializable InetAddress:此类表示Internet协议(IP) 地址

方法名	说明
static InetAddress getByName(String host)	确定主机名称的IP地址。主机名称可以是机器名称，也可以是IP地址
String getHostName( )	获取此IP地址的主机名
String getHostAddress( )	返回文本显示中的IP地址字符串

1.5 端口

端口:设备上应用程序的唯一标识

端口号:用两个字节表示的整数，它的取值范围是0-65535。其中, 0-1023之间的端口号用于些知名的网络服务和应用，普通的应用程序需要使用1024以上的端口号。如果端口号被另外一个服务或应用所占用，会导致当前程序启动失败

1.6 协议

协议:计算机网络中,连接和通信的规则被称为网络通信协议

UDP协议：用户数据报协议(User Datagram Protocol)

UDP是无连接通信协议,即在数据传输时，数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。简单来说，当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,同样接收端在收到数据时，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
例如视频会议通常采用UDP协议，因为这种情况即使偶尔丢失一-两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。
但是在使用UDP协议传送数据时，由于UDP的面向无连接性，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

TCP协议：传输控制协议 (Transmission Control Protocol)

TCP协议是面向连接的通信协议，即传输数据之前，在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，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，由客户端向服务端发出连接请求，每次连接的创建都需要经过“三次握手"
三次握手: TCP协议中，在发送数据的准备阶段，客户端与服务器之间的三次交互,以保证连接的可靠：

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

二、UDP通讯程序

UDP协议是一种不可靠的网络协议，它在通信的两端各建立一个Socket对象, 但是这两个Socket只是发送,接收数据的对象。因此对于基于UDP协议的通信双方而言，没有所谓的客户端和服务器的概念。
Java提供了DatagramSocket类作为基于UDP协议的Socket

2.1 UDP发送数据

发送数据的步骤:

①创建发送端的Socket对象(DatagramSocket) DatagramSocket()
②创建数据，并把数据打包 DatagramPacket(byte[] buf, int length,InetAddress address, int port)
③调用DatagramSocket对象的方法发送数据 void send(DatagramPacket p)
④关闭发送端 void close()

2.2 UDP接收数据

接收数据的步骤

①创建接收端的Socket对象(DatagramSocket) DatagramSocket(int port)
②创建一个数据包，用于接收数据 DatagramPacket(byte[ buf, int length)
③调用DatagramSocke对象的方法接收数据 void receive(DatagramPacketp)
④解析数据包，并把数据在控制台显示 byte[] getData( ) int getLength( )
⑤关闭接收端 void close( )

三、TCP通讯程序

TCP通信协议是一种可靠的网络协议，它在通信的两端各建立一个Socket对象, 从而在通信的两端形成网络虚拟链路
一旦建立了虚拟的网络链路,两端的程序就可以通过虚拟链路进行通信Java对基于TCP协议的的网络提供了良好的封装
使用Socke对象来代表两端的通信端口，并通过Socket产生IO流来进行网络通信
Java为客户端提供了Socket类,为服务器端提供了ServerSocket类

3.1 TCP发送数据

发送数据的步骤

①创建客户端的Socket对象(Socket) Socket(String host, int port)
②获取输出流,写数据 OutputStreamgetOutputStream0
③释放资源 void close()

3.2 TCP接收数据