网络编程

计算机网络

所谓计算机?络，就是把分布在不同区域的计算机与专?的外部设备?通信线路相互连接成?个规模?，?且功能强的?络系统，从?使得计算机之间可以相互传递信息，共享数据、软件等资源

所谓?络编程，指的就是在同?个?络中不同机器之间的通信

计算机之间通信需要的条件

IP地址

IP地址指的是互联?地址(Internet Protocol Address ) ,是联?设备与互联?之间的唯?标识，在同?个?段中，IP地址是唯?的

IP地址是数字型的，是?个32位的整数，通常将其分成4个8位的?进制数，每8位之
间?圆点隔开，每个8位整数可以转换为?个0~255的?进制整数，

例如:202.9.128.88

标准分类:分为IPV4和IPV6

IP地址使?范围分类

A类：保留给政府结构，1.0.0.1 ~ 126.255.255.254

B类：分配给中型企业，128.0.0.1 ~ 191.255.255.254
C类：分配给任何需要的个?，192.0.0.1 ~ 223.255.255.254
D类：?于组播，224.0.0.1 ~ 239.255.255.254
E类：?于实验，240.0.0.1 ~ 255.255.255.254
回收地址：127.0.0.1，指本地机，?般?于测试使?

IP地址可以唯?的确定?络上的?个通信实体，但?个通信实体可以有多个通信程序
同时提供?络服务，此时还需要使?端?

端?

数据的发送和接收都需要通过端?出?计算机，端?号?于唯?标识通信实体上进??络通讯的程序，同?台机器上不能两个程序占?同?个端?

端?号的取值范围：0~65535
端?分类：
公认端?：0~1023
注册端?：1025~49151
动态或私有端?：1024~65535
常?端?：
mysql：3306
oracle：1521
tomcat：8080

通信协议

需要通信的设备之间需要实现相同的通信协议
?络分层(七层协议)：物理层，数据链路层，?络层，传输层，会话层，表示层，应?层

通信协议分类：

传输层协议：TCP和UDP
?络层IP协议：IPV4和IPV6，互联?协议
应?层协议：HTTP

七层协议

应?层

与其它计算机进?通讯的?个应?，它是对应应?程序的通信服务的。例如，?个没有通信功能的字处理程序就不能执?通信的代码，从事字处理?作的程序员也不关?OSI的第7层。但是，如果添加了?个传输?件的选项，那么字处理器的程序员就需要实现OSI的第7层。示例：TELNET，HTTP，FTP，NFS，SMTP等。

表示层

这?层的主要功能是定义数据格式及加密。例如，FTP允许你选择以?进制或ASCII格式传输。如果选择?进制，那么发送?和接收?不改变?件的内容。如果选择ASCII格式，发送?将把?本从发送?的字符集转换成标准的ASCII后发送数据。在接收?将标准的ASCII转换成接收?计算机的字符集。示例：加密，ASCII等。

会话层

它定义了如何开始、控制和结束?个会话，包括对多个双向消息的控制和管理，以便在只完成连续消息的?部分时可以通知应?，从?使表示层看到的数据是连续的，在某些情况下，如果表示层收到了所有的数据，则?数据代表表示层。示例：RPC，SQL等。

传输层

这层的功能包括是否选择差错恢复协议还是?差错恢复协议，及在同?主机上对不同应?的数据流的输?进?复?，还包括对收到的顺序不对的数据包的重新排序功能。示例：TCP，UDP，SPX。

?络层

这层对端到端的包传输进?定义，它定义了能够标识所有结点的逻辑地址，还定义了路由实现的?式和学习的?式。为了适应最?传输单元?度?于包?度的传输介质，?络层还定义了如何将?个包分解成更?的包的分段?法。示例：IP，IPX等。

数据链路层

它定义了在单个链路上如何传输数据。这些协议与被讨论的各种介质有关。示例：ATM，FDDI等。

物理层

OSI的物理层规范是有关传输介质的特性标准，这些规范通常也参考了其他组织制定的标准。连接头、帧、帧的使?、电流、编码及光调制等都属于各种物理层规范中的内容。物理层常?多个规范完成对所有细节的定义。示例：Rj45，802.3等。

客户端和服务器

客户端:可以让?户直接交互,?来访问服务器端
服务器端:给?户提供数据的存储,数据的中转,数据的运算
注意:
1.客户端服务器端都是指的是应?(app),??主机,即客户端!=主机服务器端!=主机
2.?台主机上可以同时运?多个应?
3.?台主机上可以同时存储客户端和服务器端,也可以分属于不同的主机
4.应?就是?个进程,所以客户端和服务器端都是独?的进程

基于TCP的?络编程

TCP，Transmission Control Protocol，传输控制协议，基于字节流的传输层通信协议
特点：
a.安全的
b.?向连接的
c.效率低
d.传输数据??限制，?旦连接建?，双?可以按统?的格式传输?的数据

TCP的三次握?
a.客户端向服务端发送?个请求
b.服务端收到请求后，回客户端?个响应
c.客户端向收到服务端的响应后，回服务端?个确认信息

Socket和ServerSocket

客户端发送消息，服务端接收消息

//客户端
Socket socket = null;
try {
	socket = new Socket(InetAddress.getByName("10.31.165.42"),7777);
    OutputStream output = socket.getOutputStream();
    //3.写?
    output.write("hello你好吗?".getBytes());
    output.flush();
}

//服务端

//1.实例化?个ServerSocket的对象
ServerSocket serverSocket = null;
try {
    serverSocket = new ServerSocket(7777);
    //2.监听，获取连接到的客户端
    System.out.println("等待服务端的连接...");
    //注意：在未连接成功之前，将?直处于阻塞状态
    Socket socket = serverSocket.accept();
    
    System.out.println("连接成功");
    
    //3.获取?络到内存的?个输?流
    InputStream input = socket.getInputStream();
    
    //4.读取数据
    byte[] arr = new byte[1024];
    int len = input.read(arr);
    String message = new String(arr, 0, len);
    
    //5.组织信息
    String ipString =
    socket.getInetAddress().getHostAddress();
    int port = socket.getPort();
    System.out.println(ipString +":" + port + "说："+ message);
}

UDP编程

User Datagram Protocol的简称，?户数据包协议，提供?向事务的简单不可靠信息传送服务
特点:

a.不安全

b.?连接

c.效率?

d.UDP传输数据时是有??限制的，每个被传输的数据报必须限定在64KB之内

DatagramSocket和DatagramPacket

//发送?
DatagramSocket socket = null;
try {
	//1.实例化DatagramSocket的对象
    socket = new DatagramSocket();
    //2.将需要发送的数据封装为数据报包
    DatagramPacket packet = new
    DatagramPacket(message.getBytes(),message.length(),
    InetAddress.getByName(ip), port);
	//3.发送
	/将数据写??络的过程
	socket.send(packet);
}
//接收?
DatagramSocket socket = null;
try {
	//1.实例化DatagramSocket的对象
	socket = new DatagramSocket(6666);
	//2.将接收到的数据封装到数据报包中
	byte[] arr = new byte[1024];
	DatagramPacket packet = new DatagramPacket(arr,arr.length);
	//3.接收数据
	socket.receive(packet);
	//4.获取发送?的详细信息
	byte[] messages = packet.getData();
	String result = new String(messages, 0,messages.length);
	//获取发送?的ip地址
    /**
    * InetAddress getAddress()
    返回某台机器的 IP 地址，此数据报将要发往该机器或者是从该机器接收
    到的。
    */
    InetAddress address = packet.getAddress();
    String ip = address.getHostAddress();
    //获取消息是从发送发的哪个端?号发出来的
    /**
    * int getPort()
    返回某台远程主机的端?号，此数据报将要发往该主机或者是从该主机接
    收到的。
    */
    int port = packet.getPort();
    System.out.println(ip + ":" + port + "说：" +result);
}

RPC

RPC, 远程过程调?（Remote Procedure Call，RPC）是?个计算机通信协议，该协议允许运?于?台计算机的程序程调?另?台计算机的上的程序。通俗讲，RPC通过把?络通讯抽象为远程的过程调?，调?远程的过程就像调?本地的?程序?样?便，从?屏蔽了通讯复杂性，使开发?员可以?需关注?络编程的细节，将更多的时间和精?放在业务逻辑本身的实现上，提??作效率。

RPC本质上是?种 Inter-process communication（IPC）——进程间通信的形式。常?的进程间通信?式如管道、共享内存是同?台物理机上的两个进程间的通信，?RPC就是两个在不同物理机上的进程之间的通信。概括的说，RPC就是在?台机器上调?另?台机器上的?法，这种调?在远程机器上对代码的执?就像在本机上对代码的执??样，只是迁移了?个执?环境?已。

1.客户端client发起服务调?请求。
2.client stub 可以理解成?个代理，会将调??法、参数按照?定格式进?封装，通过服务提供的地址，发起?络请求。
3.消息通过?络传输到服务端。
4.server stub接受来?socket的消息
5.server stub将消息进?解包、告诉服务端调?的哪个服务，参数是什么
6.结果返回给server stub。
7.sever stub把结果进?打包交给socket
8.socket通过?络传输消息
9.client slub 从socket拿到消息。
10.client stub解包消息将结果返回给client。

?个RPC框架就是把步骤2到9都封装起来。