网络编程概述
计算机网络：
把分布在不同地理区域的具有独立功能的计算机,通过通信设备与线路 连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统。 有人说，20世纪最伟大的发明不是计算机，而是计算机网络。 还有人说，如果你买了计算机而没有联网，就等于买了电话机而没 有接电话 线一样。
● Java是 Internet 上的语言，它从语言级上提供了对网络应用程序的 支持，程序员能够很容易开发常见的网络应用程序。
● Java提供的网络类库，可以实现网络连接，联网的底层细节被隐藏在 Java 的本机安装系统里，由 JVM 进行控制。并且 Java 实现了一个 跨平台的网络库，程序员面对的是一个统一的网络编程环境。
? 网络编程的目的： 直接或间接地通过网络协议与其它计算机进行通讯。
? 网络编程中有两个主要的问题：
如何准确地定位网络上一台或多台主机
找到主机后如何可靠高效地进行数据传输。
如何实现网络中的主机互相通信：
通信双方地址
一定的规则
通讯要素:IP和端口号
**IP 地址：**InetAddress
唯一的标识 Internet 上的计算机
本地回环地址(hostAddress)：127.0.0.1
主机名(hostName)：localhost
IP地址：公网地址（万维网使用）和私有地址（局域网使用），192.168.
开头的就是私有址址，范围即为192.168.0.0-192.168.255.255，专门为组织机构内 部使用
特点：不易记忆
端口号标识正在计算机上运行的进程（程序）
不同的进程有不同的端口号
被规定为一个 16 位的整数 0~65535。
端口分类：
公认端口：0-1023，被预先定义的服务通信占用（如：HTTP占用端口80， FTP占用端口21，Telnet占用端口23）
注册端口：1024-49151，分配给用户进程或应用程序。（如：Tomcat占用端 口8080，MySQL占用端口3306，Oracle占用端口1521等）。
动态/私有端口：49152-65535.
端口号与IP地址的组合得出一个网络套接字。
InetAddress类
Internet上的主机有两种方式表示地址：
域名(hostName)：www.baidu.com
IP 地址(hostAddress)：220.181.111.37
InetAddress类主要表示IP地址，两个子类：Inet4Address、Inet6Address。
I n e t A d d r e s s 类 对 象 含 有 一 个 I n t e r n e t 主 机 地 址 的 域 名 和 I P 地 址 ：
www.baidu.com和 220.181.111.37
域名容易记忆，当在连接网络时输入一个主机的域名后，域名服务器（DNS）负责
将域名转化成IP地址，这样才能和主机建立连接。 -------域名解析
方法:
InetAddress.getByName(“www.baidu.com”);
getHostAddress();
getHostName();
通讯要素:网络通信协议
● 网络通信协议
计算机网络中实现通信必须有一些约定，即通信协议，对速率、传输代 码、代码结构、 传输控制步骤、出错控制等制定标准。
? 通信协议分层的思想
由于结点之间联系很复杂，在制定协议时，把复杂成份分解成一些简单 的成份，再将它们复合起来。最常用的复合方式是层次方式，即同层间可 以通信、上一层可以调用下一层，而与再下一层不发生关系。各层互不影 响，利于系统的开发和扩展。
● 传输层协议中有两个非常重要的协议：
● 传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)
● 用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)。
● **TCP/IP 以其两个主要协议：传输控制协议(TCP)和网络互联协议(IP)**而得名， 实际上是一组协议，包括多个具有不同功能且互为关联的协议。
● IP(Internet Protocol)协议是网络层的主要协议，支持网间互连的数据通信。
TCP
? 使用TCP协议前，须先建立TCP连接，形成传输数据通道
? 传输前，采用“三次握手”方式，是可靠的
? TCP协议进行通信的两个应用进程：客户端、服务端
? 在连接中可进行大数据量的传输
? 传输完毕，需释放已建立的连接，效率低
? 在断开时要进行**“四次挥手”**
标志位（Flags）：共6个，即URG、ACK、PSH、
RST、SYN、FIN等，具体含义如下：
URG：紧急指针（urgent pointer）有效。
ACK：确认序号有效。
PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层。
RST：重置连接。
SYN：发起一个新连接。
FIN：释放一个连接
UDP
? 将数据、源、目的封装成数据包，不需要建立连接
? 每个数据报的大小限制在64K内
? 因无需连接，故是不可靠的
? 发送数据结束时无需释放资源，速度快
Socket
● 利用套接字(Socket)开发网络应用程序早已被广泛的采用，以至于成为事实上的标准。
● 通信的两端都要有Socket，是两台机器间通信的端点
● 网络通信其实就是Socket间的通信。
● Socket允许程序把网络连接当成一个流，数据在两个Socket间通过IO传 输。
一般主动发起通信的应用程序属客户端，等待通信请求的为服务端.
● Java语言的基于套接字编程分为服务端编程和客户端编程，其通信模型
如图所示：
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Socket常用方法
客户端上的使用
1.getInputStream方法可以得到一个输入流，客户端的Socket对象上的getInputStream方法得到输入流其实就是从服务器端发回的数据。
2.getOutputStream方法得到的是一个输出流，客户端的Socket对象上的getOutputStream方法得到的输出流其实就是发送给服务器端的数据。
服务器端上的使用
1.getInputStream方法得到的是一个输入流，服务端的Socket对象上的getInputStream方法得到的输入流其实就是从客户端发送给服务器端的数据流。
2.getOutputStream方法得到的是一个输出流，服务端的Socket对象上的getOutputStream方法得到的输出流其实就是发送给客户端的数据。
void close() throws IOException：
关闭Socket，不可在以后的网络连接中使用，除非 创建新的套接字
InputStream getInputStream() throws IOException
获取与Socket相关联的字节输入流，用于从Socket 中读数据。
OutputStream getOutputStream() throws IOException
获取与Socket相关联的字节输出流，用于向Socket 中写数据。
ServerSocket常用方法
Socket accept() throws IOException
等待客户端的连接请求，返回与该客户端进行通信用的
Socket对象
void close()throws IOException
关闭监听Socket
● 客户端Socket的工作过程包含以下四个基本的步骤：
● **创建 Socket：**根据指定服务端的 IP 地址或端口号构造 Socket 类对象。若服务
器端响应，则建立客户端到服务器的通信线路。若连接失败，会出现异常。
● 打开连接到 Socket 的输入/出流： 使用 getInputStream()方法获得输入流，
使用 getOutputStream()方法获得输出流，进行数据传输
● **按照一定的协议对 Socket 进行读/写操作：**通过输入流读取服务器放入线路的
信息（但不能读取自己放入线路的信息），通过输出流将信息写入线程。
● **关闭 Socket：**断开客户端到服务器的连接，释放线路
● 客户端程序可以使用Socket类创建对象，创建的同时会自动向服务器方发
起连接。Socket的构造方法是：
● Socket(String host,int port)throws UnknownHostException,IOException：向服务器(域名是host。端口号为 port)发起TCP连接，若成功，则创建Socket对象，否则抛出异常。
● Socket(InetAddress address,int port)throws IOException：根据 InetAddress对象所表示的IP地址以及端口号port发起连接。
Socket s = new Socket(“192.168.40.165”,9999);
OutputStream out = s.getOutputStream();
out.write(“hello”.getBytes());
s.close();
服务器建立 ServerSocket 对象
Ser verSocket 对象负责等待客户端请求建立套接字连接，类似邮局某个窗口中的业务员。
也就是说，服务器必须事先建立一个等待客户请求建立套接字连接的ServerSocket对象。
所谓“接收”客户的套接字请求，就是accept()方法会返回一个 Socket 对象
ServerSocket ss = new ServerSocket(9999);
Socket s = ss.accept ();
InputStream in = s.getInputStream();
byte[] buf = new byte[1024];
int num = in.read(buf);
String str = new String(buf,0,num);
System.out.println(s.getInetAddress().toString()+”:”+str);
s.close();
ss.close();
UDP****网络通信
● 类 DatagramSocket 和 DatagramPacket 实现了基于 UDP 协议网络程序。
● UDP数据报通过数据报套接字 DatagramSocket 发送和接收，系统不保证UDP 数据报一定能够安全送到目的地，也不能确定什么时候可以抵达。
● DatagramPacket 对象封装了UDP数据报，在数据报中包含了发送端的IP地址 和端口号以及接收端的IP地址和端口号。
● UDP协议中每个数据报都给出了完整的地址信息,因此无须建立发送方和接收方的连接
● 流 程：
\1. DatagramSocket与DatagramPacket
\2. 建立发送端，接收端
\3. 建立数据包
\4. 调用Socket的发送、接收方法
\5. 关闭Socket
● 发送端与接收端是两个独立的运行程序
? 发送端
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
byte[] by = “hello,baidu.com”.getBytes();
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(by,0,by.length,
InetAddress.getByName(“127.0.0.1”),10000);
ds.send(dp);
ds.close();
? 接收端，要指定监听的端口。
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
byte[] by = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(by,by.length);
ds.receive(dp);
String str = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
System.out.println(str+"–"+dp.getAddress());
ds.close();
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