[网络协议]Java之网络编程

Java之网络编程

网络模型

• OSI参考模型
  将网络分成七层：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层，物理层
• TCP/IP参考模型
  将网络分成：应用层、传输层、网际层、主机至网络层

网络通讯要素

• IP地址 InetAddress
  1.网络中设备的标识
  2.不易记忆，可用主机名
  3.本地回环地址：127.0.0.1 主机名：localhost
• 端口号
  1.用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识
  2.有效端口：0_{65535，其中0}1024系统使用或保留端口
• 传输协议
  1.通讯的规则
  2.常见的协议：TCP,UDP
  UDP
  a.将数据及源和目的封装成数据包中，不需要建立连接
  b.每个数据报的大小限制在64k内
  c.因无连接，是不可靠协议
  d.不需要建立连接，速度快
  TCP
  a.建立连接，形成传输数据通道
  b.在连接中进行大数据传输
  c.通过三次握手完成连接，是可靠协议
  d.必须建立连接，速度稍慢
  三次握手
  a.第一次握手，建立连接，客户端发送syn包，到服务器，进入SYN_SENT状态，等待服务器确认
  b.第二次握手，服务器收到syn包，必须确认客户端的SYN,同时自己也发送一个SYN+ACK包，服务器进入SYN_RECV状态
  c.第三次握手，客户端收到服务器的SYN+ACK包，像服务器发送确认包ACK,此包发送完毕，客户端进入ESTABLISHED(TCP连接成功)状态，完成三次握手。

Socket

• Socket就是为了网络服务提供的一种机制
• 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代码展示

// 发送端
class SendMessageTask implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        try {
            DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(Demo.CLIENT_PORT);
            byte[] infos = "hello world".getBytes();
            DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(infos, infos.length,
                    InetAddress.getByName(Demo.SERVER_HOST), Demo.SERVER_PORT);
            datagramSocket.send(datagramPacket);
            datagramSocket.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

// 接收端
class ReceiveMessageTask implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        try {
            DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(Demo.SERVER_PORT);
            byte[] bytes = new byte[1024];
            DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);
            datagramSocket.receive(datagramPacket);
            // 获取ip地址和端口
            InetAddress inetAddress = datagramPacket.getAddress();
            String ip = inetAddress.getHostAddress();
            int port = datagramPacket.getPort();
            byte[] contentBytes = datagramPacket.getData();
            int contentLength = datagramPacket.getLength();
            String content = new String(contentBytes, 0, contentLength);
            System.out.println(ip + ":" + port + " ---> " + content);
            datagramSocket.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

TCP代码展示

// 客户端
class ClientTask implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        try {
            Socket socket = new Socket(Demo.SERVER_HOST, Demo.SERVER_PORT);
            OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
            outputStream.write("hello world".getBytes());
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            byte[] bytes = new byte[1024];
            int length = inputStream.read(bytes);
            String content = new String(bytes, 0, length);
            System.out.println("客户端收到来自服务端的反馈 ---> " + Demo.SERVER_HOST + ":" + Demo.SERVER_PORT + " ----> " + content);
            socket.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

// 服务端
class ServerTask implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        try {
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(Demo.SERVER_PORT);
            Socket socket = serverSocket.accept();
            // 获取地址和端口
            String hostname = socket.getInetAddress().getHostAddress();
            int port = socket.getPort();
            // 获取内容
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            byte[] bytes = new byte[1024];
            int length = inputStream.read(bytes);
            String content = new String(bytes, 0, length);
            System.out.println("服务端收到来自客户端的消息 ---> " + hostname + ":" + port + " ----> " + content);
            // 反馈信息
            OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
            String responseContent = "hello java";
            outputStream.write(responseContent.getBytes());
            socket.close();
            serverSocket.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}