一、网络分层协议：
-OSI 七层协议
-TCP/IP 四（五）层协议
1.数据传输过程的5要素：（1）目标地址IP (2)目标端口 （3）源地址IP （4）源端口号 （5）协议类型
2、传输层：TCP/UDP
UDP：无连接，不稳定，面向数据报 Datagram
TCP（主流）:有连接，稳定，面向数据流（应用层协议中的HTTP协议就是基于TCP/IP协议实现的）
3.数据传输过程（封装、分用）
封装：从应用层到物理层的过程
分用：从物理层到应用层的过程
二、网络中的地址管理
1、IP(IPV4/IPV6)
（1）查看本机的IP：cmd -> ipconfig
IPV4：32位数值（0/1）组成
2.MAC：物理地址、网卡地址
cmd -> ipconfig /all
三、UDP编程
例：智能机器人
/**
* UDP服务器端
*/
public class UDPServer {
private static final int port = 9001;
//数据最大长度
private static final int bleng = 1024;
public static void main(String[] args) throws IOException {
DatagramSocket socket = new DatagramSocket(port);
System.out.println("服务器端已启动");
while (true) {
DatagramPacket client = new DatagramPacket(
new byte[bleng],
bleng
);
socket.receive(client);
String msg = new String(client.getData());
System.out.println("接受客户端的消息:"+msg);
String str = msg.replace("吗？",".");
DatagramPacket serMsg = new DatagramPacket(
str.getBytes(),
str.getBytes().length,
client.getAddress(),
client.getPort()
);
socket.send(serMsg);
}
}
}
/**
* 客户端
*/
public class UDPClient {
private static final int port = 9001;
private static String ip = "127.0.0.1";
private static final int bleng = 1024;
public static void main(String[] args) throws IOException {
DatagramSocket client = new DatagramSocket();
Scanner sc = new Scanner(System.in);
while (true) {
System.out.println("我：");
String msg = sc.nextLine();
DatagramPacket clientMsg = new DatagramPacket(
msg.getBytes(),
msg.getBytes().length,
InetAddress.getByName(ip),
port
);
client.send(clientMsg);
DatagramPacket socketMsg = new DatagramPacket(
new byte[bleng],
bleng
);
client.receive(socketMsg);
String str = new String(socketMsg.getData());
System.out.println("对方:"+str);
}
}
}
四、将项目发布到服务器上
例：UDP服务器发布：
1、
2、build artifacts
3、在Xftp中引入jar包，在xshell中使用命令：java -jar xxx.jar
五、TCP编程
public class TCPServer {
private static final int port = 9002;
public static void main(String[] args) throws IOException {
//创建并启动服务器端
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port);
System.out.println("服务器端已启动");
//等待客户端的连接
Socket clientSocket = serverSocket.accept();
System.out.println(String.format("已有客户端的链接，IP:%s,端口号:%d",
clientSocket.getInetAddress().getHostAddress(),clientSocket.getPort()));
//try-resource:自动执行close操作
try(
BufferedReader reader = new BufferedReader(
new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));
BufferedWriter writer = new BufferedWriter(
new OutputStreamWriter(clientSocket.getOutputStream()))
) {
while (true) {
String msg = reader.readLine();
System.out.println("接收到客户端的消息:" + msg);
String serMsg = "我收到了";
writer.write(serMsg + "\n");
writer.flush();
}
}
}
}
public class TCPClient {
private static final String ip = "127.0.0.1";
private static final int port = 9002;
public static void main(String[] args) throws IOException {
//创建并启动客户端,连接服务器端
Socket socket = new Socket(ip,port);
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
Scanner sc = new Scanner(System.in)
){
while (true) {
System.out.println("->");
String msg = sc.nextLine();
writer.write(msg+"\n");
writer.flush();
String serMsg = reader.readLine();
if (serMsg != null) {
System.out.println("服务器端返回:" + serMsg);
}
}
}
}
}
六、HTTP协议
实现HTTP服务器的关键是：遵循HTTP协议
request:1.首行（方法类型 URI HTTP版本号）
2.head
3.空行
4.body
response:1.首行（HTTP版本号 状态码 状态描述符）
2.head（Content-type:text/html Content-Length）
3.空行
4.返回信息
/**
* 自定义 HTTP 服务器
*/
public class MyHttp {
private static final int port = 9004;
public static void main(String[] args) throws IOException {
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port);
System.out.println("服务器端已启动~");
Socket socket = serverSocket.accept();
try(BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()))
) {
//得到首行信息request
String firstLine = reader.readLine();
String[] firstLineArr = firstLine.split(" ");
String method = firstLineArr[0];//方法类型
String uri = firstLineArr[1];//uri
String httpVersion = firstLineArr[2]; //HTTP版本号
System.out.println(String.format("首行信息 -> 方法类型:%s,uri:%s,HTTP版本号:%s",
method,uri,httpVersion));
//构建返回内容
String content = "";
if (uri.contains("404")) {
content = "<h1>没有找到此页面</h1>";
} else if (uri.contains("200")) {
content = "<h1>你好，世界</h1>";
}
//内容输出response
writer.write(String.format("首行信息 -> HTTP版本号:%s,200,ok",httpVersion+"\n"));
writer.write("Content-type: text/html;charset=utf-8\n");
writer.write("Content-Length: "+content.getBytes().length+"\n");
writer.write("\n");
writer.write(content);
writer.flush();
}
}
}
七、TCP/IP
1.传输层：
（1）端口号：找到应用程序
最大端口号：0-65535
端口号分类：
知名端口号 0-1023（FTP:21,SSH:22,Telnet:23,HTTP:80,HTTPS:443,MySQL:3306,tomcat:8080）
动态端口号：1024-65535
八、TCP特性
1.确认应答（ACK）机制（保障 TCP 稳定的核心机制）
2.超时重传机制
超时重发的策略：
策略1：发送不会以固定的频率发送。策略1采取的是悲观策略，如果第一次发送消息失败了，那么大概率第二次也会失败，所以TCP会以指数级超时时间增长的频率去发送消息。
策略2：如果经历了一定的重试次数，消息还没有得到应答，就会停止发送。
3.连接管理机制
3次握手（3次通讯）
4次挥手（4次通讯）
ESTABLISHED:表示3次握手已经完成，可以进行数据的传输了。
服务器端先变为CLOSED状态，客户端的TIME_WAIT会等待 2 MSL(最大超时时间)状态才会变为CLOSED。
2 MSL = ACK 最大超时时间（1 MSL） + 对方发送给它消息的一个最大等待时间（1 MSL）。
4.滑动窗口
一发一收的方式性能较低, 那么我们一次发送多条数据, 就可以大大的提高性能。
如果出现了丢包, 如何进行重传? 这里分两种情况讨论.
情况一: 数据包已经抵达, ACK被丢了。
这种情况下, 部分ACK丢了并不要紧, 因为可以通过后续的ACK进行确认。
ACK=6000 的含义：告诉主机A，我成功的收到了 0~6001
ACK返回的值是当前（主机B_右边）接收缓冲区的下一个值（最大连续值）
情况二: 数据包就直接丢了。
当前面的数据被正常补齐之后，返回的ACK是最大值，这种机制叫做“快重传”。
面试问题
1.TCP,UDP的区别：
UDP：无连接，不稳定，面向数据报 ；
没有发送缓冲区，只有接收缓冲区。
TCP:有连接，稳定，面向数据流；
既有发送缓冲区，又有接收缓冲区。
2.UDP 一个包的最大理论长度=2的16次方 = 65536/1024=64KB，如果 UDP 编程的时候的数据大小大于64KB会怎摸样？
(1)在 应用层进行数据包的拆分和组合。
(2)大于64KB不用处理，交给TCP/IP协议去处理，它会在网络层进行分包和组包（缺点：一个包丢失整组包舍弃）。
3.两次握手可不可以？
不可以，不能证明客户端的接受能力和服务器端的发送能力。
4.三次挥手可以吗？
有可能可以。
对应到程序：接收缓冲区没有数据了，那么就可以直接关闭连接。
5.如果发现服务器端存在大量的CLOSED_WAIT 说明程序有问题?
服务器没有正确的关闭 socket, 导致四次挥手没有正确完成. 这是一个 BUG. 只需要加上对应的 close 即可解决问题