课后题1-5
1.网络通信协议分为几层？各层解决的问题是什么？
>>OSI七层协议
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| OSI七层网络模型 | 功能 |
| 应用层 | 直接为用户的应用进程提供服务 |
| 表示层 | 提供网络传输的标准格式 |
| 会话层 | 提供网络中两主机之间会话的建立、维持和终止等 |
| 传输层 | 为两主机间的进程通信提供可靠服务 |
| 网络层 | 为分组交换网上的不同主机提供通信服务，包括路由、地址解析等 |
| 数据链路层 | 两个相邻结点间的点到点的帧传输 |
| 物理层 | 比特流传输 |
?>>TCP/IP四层协议
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2.TCP和UPD协议有什么不同？为什么称TCP是面向连接的可靠的协议？
TCP全称Transmission Control Protocol（传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通讯协议。特点：三次握手
UDP全称User Datagram Protocol（用户数据报协议）是一种面向事务的、基于流、简单不可靠的信息传送协议。
| TCP | UDP | |
| 通信方式 | 进行数据传输之前必然要建立连接，所以在TCP中多了一个连接建立的时间 | 每个数据报中都给出了完整的地址信息，因此无需建立发送方和接收方的连接 |
| 传输数据量 | 一旦连接建立起来，双方的socket就可以按统一的格式传输大量数据 | 传输数据时有大小限制，每个被传输的数据报必须在64KB之内 |
| 传输数据可靠性 | 可靠，能确保接收方完全正确的获取发送方发送的全部数据 | 不可靠，发送发发送的数据报并不一定以相同的次序到达接收方，也不能保证接收方一定能收到 |
| 各自特点 | 传输量大，可靠性强 | 操作简单，传输效率高 |
TCP面向连接：面向连接，在服务器与客户端通信之前需要三次握手建立连接，通信之后需要四次挥手断开连接。传输数据前先要建立连接
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3.在JAVA语言中，网络编程是从协议的什么层次开始的？程序设计时,什么情况下选择JAVA高层次网络编程，什么情况下选择低层次网络编程？
传输层。
低层次网络编程是TCP和UDP，高层次网络编程是基于URL的
4.socket编程时，目的地址和端口号需要在什么地方指出？使用数据报时，又在什么地方指出？
在第二步进行绑定操作时，目的地址、目的端口号都需要指明。
（注意：Socket通信中的端口需要进行自定义。）
例如：
Socket socket=new Socket("127.0.0.1",4700)
使用数据报时，要在发送数据前，先生成一个新的DatagramPacket对象，在给出存放发送数据的缓冲区的同时，还要给出完整的目的地址
5.利用URLConnection对象编写程序返回某网站的首页，并将首页内容存放到文件当中。
import java.io.*;
import java.net.*;
public class html {
public static void main(String[] args) throws IOException {
URL url= new URL("https://www.qq.com/");
URLConnection con = url.openConnection();
BufferedReader in= new BufferedReader(new InputStreamReader(con.getInputStream(), "UTF-8"));
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:\\test.txt");
String line;
while((line = in.readLine()) != null ) {
line = line + "\n";
fos.write(line.getBytes("UTF-8"));
fos.flush();
}
is.close();
fos.close();
}
}
6.仿照例15.4，编写基于TCP Socket的多客户/服务器通信程序。
//客户端
import java.io.*;
import java.net.*;
public class client3 {
public static void main(String[] args) {
try{
Socket socket=new Socket("127.0.0.1",4700);
BufferedReader sin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
PrintWriter os= new PrintWriter(socket.getOutputStream());
BufferedReader is=new BufferedReader((new InputStreamReader(socket.getInputStream())));
String readline;
readline=sin.readLine();
while(!readline.equals("bye")){
os.println(readline);
os.flush();
System.out.println("Client:"+readline);
System.out.println("server:"+is.readLine());
readline=sin.readLine();
}
os.close();
is.close();
socket.close();
}catch(Exception e){
System.out.println("Error:"+e);
}
}
}
//服务端
package socket;
import java.io.*;
import java.net.*;
class ServerThread extends Thread {
Socket socket=null; //保存与本线程相关的Socket对象
int clientnum; //保存本线程的客户计数
public ServerThread(Socket socket,int num) { //构造函数
this.socket=socket; //初始化socket变量
clientnum=num+1; //初始化clientnum变量
}
public void run() { //线程主体
try{
String line;
BufferedReader is=new BufferedReader(new
InputStreamReader(socket.getInputStream()));
PrintWriter os=new PrintWriter(socket.getOutputStream());
BufferedReader sin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("Client:"+ clientnum +is.readLine());
line=sin.readLine();
while(!line.equals("bye")){//如果该字符串为 "bye"，则停止循环
os.println(line);//向客户端输出该字符串
os.flush();//刷新输出流，使Client马上收到该字符串
System.out.println("Server:"+line);
System.out.println("Client:"+ clientnum +is.readLine());
line=sin.readLine();//从系统标准输入读入一字符串
}//继续循环
os.close(); //关闭Socket输出流
is.close(); //关闭Socket输入流
socket.close(); //关闭Socket
}catch(Exception e){
System.out.println("Error:"+e);//出错，打印出错信息
}
}
}
public class Multitalkserver {
static int clientnum=0; //静态成员变量，记录当前客户的个数
public static void main(String args[]) throws IOException {
ServerSocket serverSocket=null;
boolean listening=true;
try{
//创建一个ServerSocket在端口4700监听客户请求
serverSocket=new ServerSocket(4700);
}catch(IOException e) {
System.out.println("Could not listen on port:4700.");
System.exit(-1); //退出
}
while(listening){ //循环监听
//监听到客户请求，根据得到的Socket对象和客户计数创建服务线程，并启动之
new socket.ServerThread(serverSocket.accept(),clientnum).start();
clientnum++; //增加客户计数
}
serverSocket.close(); //关闭ServerSocket
}
}
7.仿照例15.5，编写基于UDP数据报的多客户/服务器通信程序。
//客户端
import java.io.*;
import java.net.*;
public class QuoteClient {
public static void main(String[] args) throws IOException{
if(args.length!=1){
//如果启动的时候没有给出Server的名字，那么打印出错信息并退出
System.out.println("Usage:java QuoteClient <hostname>");
return;
}
DatagramSocket socket=new DatagramSocket();//创建数据报套接字
byte[] buf=new byte[256]; //创建缓冲区
buf = "hello".getBytes();
InetAddress address=InetAddress.getByName(args[0]);
//创建DatagramPacket对象
DatagramPacket packet=new DatagramPacket(buf, buf.length, address, 4445);
socket.send(packet); //发送
//创建新的DatagramPacket对象，用来接收数据报
packet=new DatagramPacket(buf,buf.length);
socket.receive(packet); //接收
//根据接收到的字节数组生成相应的字符串
String received=new String(packet.getData());
//打印生成的字符串
System.out.println("Quote of the Moment:"+received );
//关闭套接口
socket.close();
}
}
//服务端
public class QuoteServer{
public static void main(String args[]) throws IOException {
new QuoteServerThread().start();//启动一个QuoteServerThread线程
}
}
import java.io.*;
import java.net.*;
public class QuoteServerThread extends Thread {
protected DatagramSocket socket=null;//本线程关联的DatagramSocket对象
protected BufferedReader in=null; //用来读文件的一个Reader
protected boolean moreQuotes=true; //标志变量，是否继续操作
public QuoteServerThread() throws IOException { //无参数的构造方法
this("QuoteServerThread");
}
public QuoteServerThread(String name) throws IOException {
super(name); //调用父类的构造方法
socket=new DatagramSocket(4445);//在端口4445创建数据报套接字
in= new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));}
public void run() {//线程主体
while(moreQuotes) {
try{
byte[] buf=new byte[256]; //创建缓冲区
DatagramPacket packet=new DatagramPacket(buf,buf.length);
socket.receive(packet); //接收数据报
System.out.println(new String(packet.getData()));
String dString= in.readLine(); //终端输入字符串
//如果是bye,则向客户端发完消息后退出
if(dString.equals("bye")){ moreQuotes=false;}
buf=dString.getBytes();//把String转换成字节数组，以便传送
InetAddress address = packet.getAddress(); //Client地址
int port=packet.getPort(); // Client端口号
//构建发送DatagramPacket对象
packet=new DatagramPacket(buf,buf.length,address,port);
socket.send(packet); //发送数据报
}catch(IOException e) { //异常处理
e.printStackTrace(); //打印错误栈
moreQuotes=false; //标志变量置false，以结束循环
}
}
socket.close(); //关闭数据报套接字
}
}
8.基于TCP Socket的C/S通信与基于UDP数据报的C/S通信有哪些区别？Java分别提供了哪些支持？
TCP协议-Socket
UDP协议-DatagramSocket与DatagramPacket
DatagramSocket：用于发送或接收数据报，是数据报投递服务的一个发送或接收点。
DatagramPacket：用来表示一个数据报