[网络协议]2021-07-09

网络编程
网络编程：就是用来实现网络互连的不同计算机上运行的程序间可以进行数据交换
网络模型一般是指OSI（Open System Interconnection开放系统互连）七层参考模型和TCP/IP四层参考模型
网络模型7层概述：

1. 物理层：主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是传输比特流（就是由1、0转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为1、0）。这一层的数据叫做比特。
2. 数据链路层：主要将从物理层接收的数据进行MAC地址（网卡的地址）的封装与解封装。常把这一层的数据叫做帧。在这一层工作的设备是交换机，数据通过交换机来传输。
3. 网络层：主要将从下层接收到的数据进行IP地址（例192.168.0.1)的封装与解封装。在这一层工作的设备是路由器，常把这一层的数据叫做数据包。
4. 传输层：定义了一些传输数据的协议和端口号（WWW端口80等），如：TCP（传输控制协议，传输效率低，可靠性强，用于传输可靠性要求高，数据量大的数据），UDP（用户数据报协议，与TCP特性恰恰相反，用于传输可靠性要求不高，数据量小的数据，如QQ聊天数据就是通过这种方式传输的）。主要是将从下层接收的数据进行分段和传输，到达目的地址后再进行重组。常常把这一层数据叫做段。
5. 会话层：通过传输层（端口号：传输端口与接收端口）建立数据传输的通路。主要在你的系统之间发起会话或者接受会话请求（设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名）
6. 表示层：主要是进行对接收的数据进行解释、加密与解密、压缩与解压缩等（也就是把计算机能够识别的东西转换成人能够能识别的东西（如图片、声音等）。
7. 应用层：主要是一些终端的应用，比如说FTP（各种文件下载），WEB（IE浏览），QQ之类的（可以把它理解成我们在电脑屏幕上可以看到的东西．就是终端应用）。

IP地址：InetAddress: 网络中设备的标识，不易记忆，可用主机名
端口号：用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识
传输协议：通讯的规则常见协议：TCP，UDP

InetAddress类
为了方便我们对IP地址的获取和操作，java提供了一个类InetAddress 供我们使用此类表示互联网协议 (IP) 地址。

1. public static InetAddress getByName(String host) ：在给定主机名的情况下确定主机的IP地址。
2. public String getHostAddress()：返回IP地址值
3. public String getHostName()：返回IP地址值名称

package demo2;
import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
public class Test {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
        //知道IP地址名的情况下得到IP地址和IP地址名
        InetAddress addr=InetAddress.getByName("DESKTOP-D88D17T");
        String hostAddress=addr.getHostAddress();
        String hostName=addr.getHostName();
        System.out.println(hostAddress);
        System.out.println(hostName);
        System.out.println("********************************************");
        //知道IP地址的情况下得到IP地址和IP地址名
        InetAddress addr2=InetAddress.getByName("192.168.1.103");
        String ip=addr2.getHostAddress();
        String name = addr2.getHostName();
        System.out.println(ip);
        System.out.println(name);
        System.out.println("===============================");
        //什么都不知道的情况下得到IP地址和IP地址名
        InetAddress localHost=InetAddress.getLocalHost();
        String IP=localHost.getHostAddress();
        String ming=localHost.getHostName();
        System.out.println(IP);
        System.out.println(ming);
    }
}
运行结果：
192.168.1.103
DESKTOP-D88D17T
********************************************
192.168.1.103
DESKTOP-D88D17T
===============================
192.168.1.103
DESKTOP-D88D17T

UDP和TCP的区别：
UDP：将数据源和目的地封装成数据包，不需要建立连接；每个数据报包的大小在限制在64k；因无连接，是不可靠协议；不需要建立连接，速度快，效率高 ?
TCP：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；需要连接所以是可靠协议；必须建立连接，效率会稍低

Socket
Socket=IP+端口号
Socket套接字：网络上具有唯一标识的IP地址和端口号组合在一起才能构成唯一能识别的标识符套接字。
Socket原理机制：
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客户端向服务器发消息

package demo3;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
public class MyUDPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        DatagramSocket socket=new DatagramSocket(6666);
        System.out.println("启动服务器……");
        while (true) {
            byte[]bytes=new byte[1024];
            DatagramPacket packet=new DatagramPacket(bytes,bytes.length);
            System.out.println("hahahaha");
            socket.receive(packet);
            byte[]data=packet.getData();
            String str=new String(data,0,packet.getLength());
            String ip=packet.getAddress().getHostAddress();
            System.out.println("ip:"+ip + "发送的内容是"+str);
            if(str.equals("886")){
                break;
            }
        }
        socket.close();
    }
}
package demo3;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

public class MyUDPSClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        DatagramSocket socket=new DatagramSocket();
        BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        while (true) {
            System.out.println("请输入内容：");
//            Scanner sc=new Scanner(System.in);
            String str=br.readLine();
            byte[]bytes=str.getBytes();
            DatagramPacket packet=new DatagramPacket(bytes,bytes.length, InetAddress.getByName("192.168.1.103"),6666);
            socket.send(packet);
            if(str.equals("886")){
                break;
            }
        }
        socket.close();
    }
}
运行结果：
请输入内容：
你好
请输入内容：
最近怎么样
请输入内容：
886

启动服务器……
hahahaha
ip:192.168.1.103发送的内容是你好
hahahaha
ip:192.168.1.103发送的内容是最近怎么样
hahahaha
ip:192.168.1.103发送的内容是886

```java
Process finished with exit code 0

TCP客户端向服务器发送指定内容

package demo6;
//TCP单发送
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        System.out.println("服务器正在启动……");
        byte[]bytes=new byte[1024];
        Socket socket=serverSocket.accept();
        String ip=socket.getInetAddress().getHostAddress();
        InputStream in=socket.getInputStream();
        String str=new String(bytes,0,in.read(bytes));
        System.out.println("ip:"+ip + "发送的内容："+str);
        serverSocket.close();
    }
}
package demo6;
//TCP单发送
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName("192.168.1.103"), 8888);
        OutputStream out = socket.getOutputStream();
        out.write("你好Java".getBytes());
        socket.close();
    }
}
运行结果：
服务器正在启动……
ip:192.168.1.103发送的内容：你好Java

Process finished with exit code 0