1. 網(wǎng)絡(luò)編程概述

1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)

是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設(shè)備，通過通信線路連接起來，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算機系統(tǒng)。

1.2 網(wǎng)絡(luò)編程

就是用來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連的不同計算機上運行的程序間可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

1.3 網(wǎng)絡(luò)模型

計算機網(wǎng)絡(luò)之間以何種規(guī)則進(jìn)行通信，就是網(wǎng)絡(luò)模型研究問題。

網(wǎng)絡(luò)模型一般是指OSI（Open System Interconnection開放系統(tǒng)互連）參考模型或者TCP/IP參考模型。

應(yīng)用層：http、https、ftp，傳輸層：TCP、UDP，網(wǎng)絡(luò)層：IP，物理層，數(shù)據(jù)鏈路層

網(wǎng)絡(luò)模型

1.4 網(wǎng)絡(luò)模型7層概述

• 物理層

主要定義物理設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，如網(wǎng)線的接口類型、光纖的接口類型、各種傳輸介質(zhì)的傳輸速率等。它的主要作用是傳輸比特流（就是由1、0轉(zhuǎn)化為電流強弱來進(jìn)行傳輸,到達(dá)目的地后在轉(zhuǎn)化為1、0，也就是我們常說的數(shù)模轉(zhuǎn)換與模數(shù)轉(zhuǎn)換）。這一層的數(shù)據(jù)叫做比特。

• 數(shù)據(jù)鏈路層

主要將從物理層接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行MAC地址（網(wǎng)卡的地址）的封裝與解封裝。常把這一層的數(shù)據(jù)叫做幀。在這一層工作的設(shè)備是交換機，數(shù)據(jù)通過交換機來傳輸。

• 網(wǎng)絡(luò)層

主要將從下層接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行IP地址（例192.168.0.1)的封裝與解封裝。在這一層工作的設(shè)備是路由器，常把這一層的數(shù)據(jù)叫做數(shù)據(jù)包。

• 傳輸層

定義了一些傳輸數(shù)據(jù)的協(xié)議和端口號（WWW端口80等），如：TCP（傳輸控制協(xié)議，傳輸效率低，可靠性強，用于傳輸可靠性要求高，數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)），UDP（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議，與TCP特性恰恰相反，用于傳輸可靠性要求不高，數(shù)據(jù)量小的數(shù)據(jù)，如QQ聊天數(shù)據(jù)就是通過這種方式傳輸?shù)模?主要是將從下層接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行分段和傳輸，到達(dá)目的地址后再進(jìn)行重組。常常把這一層數(shù)據(jù)叫做段。

• 會話層

通過傳輸層（端口號：傳輸端口與接收端口）建立數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐贰Ｖ饕谀愕南到y(tǒng)之間發(fā)起會話或者接受會話請求（設(shè)備之間需要互相認(rèn)識可以是IP也可以是MAC或者是主機名）

• 表示層

主要是進(jìn)行對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋、加密與解密、壓縮與解壓縮等（也就是把計算機能夠識別的東西轉(zhuǎn)換成人能夠能識別的東西（如圖片、聲音等）。

• 應(yīng)用層

主要是一些終端的應(yīng)用，比如說FTP（各種文件下載），WEB（IE瀏覽），QQ之類的（可以把它理解成我們在電腦屏幕上可以看到的東西．就是終端應(yīng)用）。

PS：

• 每個網(wǎng)卡的MAC地址都是全球唯一的。
• 路由器實現(xiàn)將數(shù)據(jù)包發(fā)送到指定的地點。
• 應(yīng)用軟件之間通信的過程就是層與層之間封包、解封包的過程。
• OSI參考模型雖然設(shè)計精細(xì)，但過于麻煩，效率不高，因此才產(chǎn)生了簡化版的TCP/IP參考模型。

1.5 封包、解封包的過程

封包、解封包

2. 網(wǎng)絡(luò)編程三要素

網(wǎng)絡(luò)模型說完了,我們要進(jìn)行通訊,需要哪些要素呢?

比如說：我要跟你說話
第一個條件：我要先找到你 (IP)
第二個條件：你得有接收數(shù)據(jù)的地方，耳朵 (端口)
第三個條件：我跟你說話,你能接收到,咱按什么方式接收啊,我說英文你懂嗎,說韓文你懂嗎,不懂是吧,所以我還是說中文把(協(xié)議)

2.1 IP地址

網(wǎng)絡(luò)中計算機的唯一標(biāo)識，不易記憶，可用主機名。本地回環(huán)地址：127.0.0.1，主機名：localhost。計算機只能識別二進(jìn)制的數(shù)據(jù)，所以我們的IP地址應(yīng)該是一個二進(jìn)制的數(shù)據(jù)。為了方便表示IP地址，我們就把IP地址的每一個字節(jié)上的數(shù)據(jù)換算成十進(jìn)制，然后用.分開來表示："點分十進(jìn)制"。

所謂IP地址就是給每個連接在Internet上的主機分配的一個32bit地址。按照TCP/IP規(guī)定，IP地址用二進(jìn)制來表示，每個IP地址長32bit，比特?fù)Q算成字節(jié)，就是4個字節(jié)。例如一個采用二進(jìn)制形式的IP地址是“00001010000000000000000000000001”，這么長的地址，人們處理起來也太費勁了。為了方便人們的使用，IP地址經(jīng)常被寫成十進(jìn)制的形式，中間使用符號“.”分開不同的字節(jié)。于是，上面的IP地址可以表示為“10.0.0.1”。IP地址的這種表示法叫做“點分十進(jìn)制表示法”，這顯然比1和0容易記憶得多。

通過ping 127.0.0.1可以測試網(wǎng)絡(luò)是不是通，如果不通，可能是網(wǎng)卡出問題了

ip地址

通過ping命令還可以獲取到url對應(yīng)的IP地址，例如獲取網(wǎng)易新聞url（c.m.163.com）的IP地址

ping命令

查看本機IP地址ipconfig

ping命令

IP地址分類

IP地址的組成：IP地址 = 網(wǎng)絡(luò)號碼+主機地址

IPV4數(shù)量已經(jīng)不夠分配，所以產(chǎn)生了IPV6。

ip

InetAddress類的使用

此類表示互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 (IP) 地址

代碼示例：

package cn.itcast_01;
import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
public class InetAddressDemo {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
        // public static InetAddress getByName(String host)
        // InetAddress address = InetAddress.getByName("liuyi");
        // InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.12.92");
        InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.12.63");

        // 獲取兩個東西：主機名，IP地址
        // public String getHostName()
        String name = address.getHostName();
        // public String getHostAddress()
        String ip = address.getHostAddress();
        System.out.println(name + "---" + ip);
    }
}

運行結(jié)果：

ip

2.2 端口號

正在運行的程序的標(biāo)識，用于標(biāo)識進(jìn)程的邏輯地址，不同進(jìn)程的標(biāo)識。有效端口：0_{65535，其中0}1024系統(tǒng)使用或保留端口。

端口分為：物理端口，網(wǎng)卡口；邏輯端口，我們指的就是邏輯端口。

• A：每個網(wǎng)絡(luò)程序都會至少有一個邏輯端口
• B：用于標(biāo)識進(jìn)程的邏輯地址，不同進(jìn)程的標(biāo)識
• C：有效端口：0_{65535，其中0}1024系統(tǒng)使用或保留端口。
• D：所謂防火墻，其功能就是將發(fā)送到某程序端口的數(shù)據(jù)屏蔽掉以及將從該程序端口發(fā)出的數(shù)據(jù)也屏蔽掉。

端口號

2.3 傳輸協(xié)議

傳輸協(xié)議就是通訊的規(guī)則，常見協(xié)議：TCP，UDP。

UDP將數(shù)據(jù)源和目的封裝成數(shù)據(jù)包中，不需要建立連接；每個數(shù)據(jù)報的大小在限制在64k；因無連接，是不可靠協(xié)議；不需要建立連接，速度快

TCP建立連接，形成傳輸數(shù)據(jù)的通道；在連接中進(jìn)行大數(shù)據(jù)量傳輸；通過三次握手完成連接，是可靠協(xié)議；必須建立連接，效率會稍低

UDP和TCP的特點

• UDP：面向無連接；不可靠；速度快；將數(shù)據(jù)封包傳輸，數(shù)據(jù)包最大64k
  舉例：聊天留言，在線視頻，視頻會議，發(fā)短信，郵局包裹。
• TCP：面向連接；安全可靠效率稍低；通過三次握手確保連接的建立。
  舉例：下載，打電話，QQ聊天(你在線嗎,在線,就回應(yīng)下,就開始聊天了)

2.4 域名解析

域名解析

在瀏覽器中輸入新浪的域名，DNS解析域名成IP，然后計算機再通過獲取到的IP訪問新浪服務(wù)器。

域名解析，最先走是本地的hosts（C:\WINDOWS\system32\drivers\etc\hosts）文件，解析失敗了，才去訪問DNS服務(wù)器解析、獲取IP地址。

域名解析

域名解析

import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;

public class IPDemo
{
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {

        InetAddress ip = InetAddress.getLocalHost();

        ip = InetAddress.getByName("192.168.1.110");

        System.out.println(ip.getHostAddress());
        System.out.println(ip.getHostName());
    }
}

運行結(jié)果

域名解析

應(yīng)用：通過hosts文件可以屏蔽游戲網(wǎng)站內(nèi)容彈出，例如：在hosts文件中添加，127.0.0.1 www.game18.com

3. Socket套接字

3.1 Socket套接字

網(wǎng)絡(luò)上具有唯一標(biāo)識的IP地址和端口號組合在一起才能構(gòu)成唯一能識別的標(biāo)識符套接字。

3.2 Socket原理機制

• 通信的兩端都有Socket
• 網(wǎng)絡(luò)通信其實就是Socket間的通信
• 數(shù)據(jù)在兩個Socket間通過IO傳輸

3.3 Socket機制圖解

socket

4. UDP編程

UDP：UDP 協(xié)議全稱是用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)中它與TCP 協(xié)議一樣用于處理數(shù)據(jù)包，是一種無連接的協(xié)議。在OSI 模型中，在第四層——傳輸層，處于IP 協(xié)議的上一層。UDP 有不提供數(shù)據(jù)包分組、組裝和不能對數(shù)據(jù)包進(jìn)行排序的缺點，也就是說，當(dāng)報文發(fā)送之后，是無法得知其是否安全完整到達(dá)的。UDP 用來支持那些需要在計算機之間傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。包括網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)在內(nèi)的眾多的客戶/服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都需要使用UDP協(xié)議。UDP 協(xié)議從問世至今已經(jīng)被使用了很多年，雖然其最初的光彩已經(jīng)被一些類似協(xié)議所掩蓋，但是即使是在今天UDP 仍然不失為一項非常實用和可行的網(wǎng)絡(luò)傳輸層協(xié)議。

4.1 UDP傳輸

• DatagramSocket與DatagramPacket
• 建立發(fā)送端，接收端
• 建立數(shù)據(jù)包
• 調(diào)用Socket的發(fā)送接收方法
• 關(guān)閉Socket
• 發(fā)送端與接收端是兩個獨立的運行程序

4.2 DatagramSocket

此類表示用來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)報包的套接字

數(shù)據(jù)報套接字是包投遞服務(wù)的發(fā)送或接收點。每個在數(shù)據(jù)報套接字上發(fā)送或接收的包都是單獨編址和路由的。從一臺機器發(fā)送到另一臺機器的多個包可能選擇不同的路由，也可能按不同的順序到達(dá)

在 DatagramSocket 上總是啟用 UDP 廣播發(fā)送。為了接收廣播包，應(yīng)該將 DatagramSocket 綁定到通配符地址。在某些實現(xiàn)中，將 DatagramSocket 綁定到一個更加具體的地址時廣播包也可以被接收。

構(gòu)造方法

DatagramSocket(int port) // 創(chuàng)建數(shù)據(jù)報套接字并將其綁定到本地主機上的指定端口
DatagramSocket(int port, InetAddress laddr) // 創(chuàng)建數(shù)據(jù)報套接字，將其綁定到指定的本地地址

UDP傳輸-發(fā)送端思路

• 建立udp的socket服務(wù)
• 將要發(fā)送的數(shù)據(jù)封裝成數(shù)據(jù)包
• 通過udp的socket服務(wù),將數(shù)據(jù)包發(fā)送出
• 關(guān)閉資源

package cn.itcast_02;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
/*
 * UDP協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)：
 * A:創(chuàng)建發(fā)送端Socket對象
 * B:創(chuàng)建數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)打包
 * C:調(diào)用Socket對象的發(fā)送方法發(fā)送數(shù)據(jù)包
 * D:釋放資源
 */
public class SendDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 創(chuàng)建發(fā)送端Socket對象
        // DatagramSocket()
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket();

        // 創(chuàng)建數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)打包
        // DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
        // 創(chuàng)建數(shù)據(jù)
        byte[] bys = "hello,udp,我來了".getBytes();
        // 長度
        int length = bys.length;
        // IP地址對象
        InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.12.92");
        // 端口
        int port = 10086;
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, length, address, port);

        // 調(diào)用Socket對象的發(fā)送方法發(fā)送數(shù)據(jù)包
        // public void send(DatagramPacket p)
        ds.send(dp);

        // 釋放資源
        ds.close();
    }
}

4.3 DatagramPacket

此類表示數(shù)據(jù)報包。數(shù)據(jù)報包用來實現(xiàn)無連接包投遞服務(wù)。每條報文僅根據(jù)該包中包含的信息從一臺機器路由到另一臺機器。從一臺機器發(fā)送到另一臺機器的多個包可能選擇不同的路由，也可能按不同的順序到達(dá)。不對包投遞做出保證。

構(gòu)造方法

• DatagramPacket(byte[] buf, int length)
  構(gòu)造 DatagramPacket，用來接收長度為 length 的數(shù)據(jù)包。

• DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
  構(gòu)造數(shù)據(jù)報包，用來將長度為 length 的包發(fā)送到指定主機上的指定端口號。

• DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port)
  構(gòu)造數(shù)據(jù)報包，用來將長度為 length 偏移量為 offset 的包發(fā)送到指定主機上的指定端口號。

UDP傳輸-接收端思路

• 建立udp的socket服務(wù).
• 通過receive方法接收數(shù)據(jù)
• 將收到的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)包對象中
• 通過數(shù)據(jù)包對象的功能來完成對接收到數(shù)據(jù)進(jìn)行解析
• 可以對資源進(jìn)行關(guān)閉

package cn.itcast_02;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

/*
 * UDP協(xié)議接收數(shù)據(jù)：
 * A:創(chuàng)建接收端Socket對象
 * B:創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)包(接收容器)
 * C:調(diào)用Socket對象的接收方法接收數(shù)據(jù)
 * D:解析數(shù)據(jù)包，并顯示在控制臺
 * E:釋放資源
 */
public class ReceiveDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 創(chuàng)建接收端Socket對象
        // DatagramSocket(int port)
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);

        // 創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)包(接收容器)
        // DatagramPacket(byte[] buf, int length)
        byte[] bys = new byte[1024];
        int length = bys.length;
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, length);

        // 調(diào)用Socket對象的接收方法接收數(shù)據(jù)
        // public void receive(DatagramPacket p)
        ds.receive(dp); // 阻塞式

        // 解析數(shù)據(jù)包，并顯示在控制臺
        // 獲取對方的ip
        // public InetAddress getAddress()
        InetAddress address = dp.getAddress();
        String ip = address.getHostAddress();
        // public byte[] getData():獲取數(shù)據(jù)緩沖區(qū)
        // public int getLength():獲取數(shù)據(jù)的實際長度
        byte[] bys2 = dp.getData();
        int len = dp.getLength();
        String s = new String(bys2, 0, len);
        System.out.println(ip + "傳遞的數(shù)據(jù)是:" + s);

        // 釋放資源
        ds.close();
    }
}

運行結(jié)果：

udp

4.4 UDP案例

從鍵盤錄入數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送，如果輸入的是886那么客戶端就結(jié)束輸入數(shù)據(jù)。

發(fā)送端

package cn.itcast_04;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

/*
 * 數(shù)據(jù)來自于鍵盤錄入
 * 鍵盤錄入數(shù)據(jù)要自己控制錄入結(jié)束。
 */
public class SendDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 創(chuàng)建發(fā)送端的Socket對象
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket();

        // 封裝鍵盤錄入數(shù)據(jù)
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String line = null;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            if ("886".equals(line)) {
                break;
            }

            // 創(chuàng)建數(shù)據(jù)并打包
            byte[] bys = line.getBytes();
            // DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length,
            // InetAddress.getByName("192.168.12.92"), 12345);
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length,
                    InetAddress.getByName("192.168.12.255"), 12345);

            // 發(fā)送數(shù)據(jù)
            ds.send(dp);
        }

        // 釋放資源
        ds.close();
    }
}

運行結(jié)果：

udp

接收端

package cn.itcast_04;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

/*
 * 多次啟動接收端：
 *      java.net.BindException: Address already in use: Cannot bind
 *      端口被占用。
 */
public class ReceiveDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 創(chuàng)建接收端的Socket對象
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(12345);

        while (true) {
            // 創(chuàng)建一個包裹
            byte[] bys = new byte[1024];
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bys, bys.length);

            // 接收數(shù)據(jù)
            ds.receive(dp);

            // 解析數(shù)據(jù)
            String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
            String s = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength());
            System.out.println("from " + ip + " data is : " + s);
        }

        // 釋放資源
        // 接收端應(yīng)該一直開著等待接收數(shù)據(jù)，是不需要關(guān)閉
        // ds.close();
    }
}

運行結(jié)果：

udp

5. TCP編程

TCP/IP：Transmission Control Protocol/Internet Protocol 的簡寫，中譯名為傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議，又名網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，是Internet 最基本的協(xié)議、Internet 國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，由網(wǎng)絡(luò)層的IP 協(xié)議和傳輸層的TCP協(xié)議組成。TCP/IP 定義了電子設(shè)備如何連入因特網(wǎng)，以及數(shù)據(jù)如何在它們之間傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。協(xié)議采用了4 層的層級結(jié)構(gòu)，每一層都呼叫它的下一層所提供的協(xié)議來完成自己的需求。通俗而言：TCP 負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)膯栴}，一有問題就發(fā)出信號，要求重新傳輸，直到所有數(shù)據(jù)安全正確地傳輸?shù)侥康牡亍６鳬P 是給因特網(wǎng)的每一臺聯(lián)網(wǎng)設(shè)備規(guī)定一個地址。

TCP/IP 協(xié)議棧主要分為四層:應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層,每層都有相應(yīng)的協(xié)議，如下圖：

tcp

所謂的協(xié)議就是雙方進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N格式。

5.1 TCP傳輸

• Socket和ServerSocket
• 建立客戶端和服務(wù)器端
• 建立連接后，通過Socket中的IO流進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸
• 關(guān)閉socket
• 同樣，客戶端與服務(wù)器端是兩個獨立的應(yīng)用程序。

5.2 Socket

此類實現(xiàn)客戶端套接字（也可以就叫“套接字”）。套接字是兩臺機器間通信的端點。

構(gòu)造方法

• Socket(String host, int port) ：創(chuàng)建一個流套接字并將其連接到指定主機上的指定端口號。
• Socket(InetAddress address, int port) ：創(chuàng)建一個流套接字并將其連接到指定 IP 地址的指定端口號。

TCP傳輸-客戶端思路

• 建立客戶端的Socket服務(wù),并明確要連接的服務(wù)器。
• 如果連接建立成功,就表明,已經(jīng)建立了數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?就可以在該通道通過IO進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取和寫入.該通道稱為Socket流,Socket流中既有讀取流,也有寫入流.
• 通過Socket對象的方法,可以獲取這兩個流
• 通過流的對象可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸
• 如果傳輸數(shù)據(jù)完畢,關(guān)閉資源

package cn.itcast_06;

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

/*
 * TCP協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)：
 * A:創(chuàng)建發(fā)送端的Socket對象
 *      這一步如果成功，就說明連接已經(jīng)建立成功了。
 * B:獲取輸出流，寫數(shù)據(jù)
 * C:釋放資源
 *
 * 連接被拒絕。TCP協(xié)議一定要先看服務(wù)器。
 * java.net.ConnectException: Connection refused: connect
 */
public class ClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 創(chuàng)建發(fā)送端的Socket對象
        // Socket(InetAddress address, int port)
        // Socket(String host, int port)
        // Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("192.168.12.92"), 8888);
        Socket s = new Socket("192.168.12.92", 8888);

        // 獲取輸出流，寫數(shù)據(jù)
        // public OutputStream getOutputStream()
        OutputStream os = s.getOutputStream();
        os.write("hello,tcp,我來了".getBytes());

        // 釋放資源
        s.close();
    }
}

5.3 ServerSocket

此類實現(xiàn)服務(wù)器套接字。服務(wù)器套接字等待請求通過網(wǎng)絡(luò)傳入。它基于該請求執(zhí)行某些操作，然后可能向請求者返回結(jié)果。

構(gòu)造方法

ServerSocket(int port) // 創(chuàng)建綁定到特定端口的服務(wù)器套接字

TCP傳輸-服務(wù)器端思路

• 建立服務(wù)器端的socket服務(wù)，需要一個端口
• 服務(wù)端沒有直接流的操作,而是通過accept方法獲取客戶端對象，在通過獲取到的客戶端對象的流和客戶端進(jìn)行通信
• 通過客戶端的獲取流對象的方法,讀取數(shù)據(jù)或者寫入數(shù)據(jù)
• 如果服務(wù)完成,需要關(guān)閉客戶端,然后關(guān)閉服務(wù)器，但是,一般會關(guān)閉客戶端,不會關(guān)閉服務(wù)器,因為服務(wù)端是一直提供服務(wù)的

package cn.itcast_06;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/*
 * TCP協(xié)議接收數(shù)據(jù)：
 * A:創(chuàng)建接收端的Socket對象
 * B:監(jiān)聽客戶端連接。返回一個對應(yīng)的Socket對象
 * C:獲取輸入流，讀取數(shù)據(jù)顯示在控制臺
 * D:釋放資源
 */
public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 創(chuàng)建接收端的Socket對象
        // ServerSocket(int port)
        ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);

        // 監(jiān)聽客戶端連接。返回一個對應(yīng)的Socket對象
        // public Socket accept()
        Socket s = ss.accept(); // 偵聽并接受到此套接字的連接。此方法在連接傳入之前一直阻塞。

        // 獲取輸入流，讀取數(shù)據(jù)顯示在控制臺
        InputStream is = s.getInputStream();

        byte[] bys = new byte[1024];
        int len = is.read(bys); // 阻塞式方法
        String str = new String(bys, 0, len);

        String ip = s.getInetAddress().getHostAddress();

        System.out.println(ip + "---" + str);

        // 釋放資源
        s.close();
        // ss.close(); //這個不應(yīng)該關(guān)閉
    }
}

5.4 TCP傳輸案例

客戶端鍵盤錄入，服務(wù)器輸出到控制臺

客戶端：

package cn.itcast_08;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.Socket;

/*
 * 客戶端鍵盤錄入，服務(wù)器輸出到控制臺
 */
public class ClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 創(chuàng)建客戶端Socket對象
        Socket s = new Socket("192.168.12.92", 22222);

        // 鍵盤錄入數(shù)據(jù)
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        // 把通道內(nèi)的流給包裝一下
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(
                s.getOutputStream()));

        String line = null;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            // 鍵盤錄入數(shù)據(jù)要自定義結(jié)束標(biāo)記
            if ("886".equals(line)) {
                break;
            }
            bw.write(line);
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }

        // 釋放資源
        // bw.close();
        // br.close();
        s.close();
    }
}

運行結(jié)果：

tcp

服務(wù)器端：

package cn.itcast_08;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 創(chuàng)建服務(wù)器Socket對象
        ServerSocket ss = new ServerSocket(22222);

        // 監(jiān)聽客戶端連接
        Socket s = ss.accept();

        // 包裝通道內(nèi)容的流
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(
                s.getInputStream()));
        String line = null;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            System.out.println(line);
        }

        // br.close();
        s.close();
        // ss.close();
    }
}

運行結(jié)果：

tcp

5.5 上傳圖片案例

客戶端：

package cn.itcast_13;

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.Socket;

public class UploadClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 創(chuàng)建客戶端Socket對象
        Socket s = new Socket("192.168.12.92", 19191);

        // 封裝圖片文件
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(
                "林青霞.jpg"));
        // 封裝通道內(nèi)的流
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(s.getOutputStream());

        byte[] bys = new byte[1024];
        int len = 0;
        while ((len = bis.read(bys)) != -1) {
            bos.write(bys, 0, len);
            bos.flush();
        }

        s.shutdownOutput();

        // 讀取反饋
        InputStream is = s.getInputStream();
        byte[] bys2 = new byte[1024];
        int len2 = is.read(bys2);
        String client = new String(bys2, 0, len2);
        System.out.println(client);

        // 釋放資源
        bis.close();
        s.close();
    }
}

服務(wù)器端：

package cn.itcast_13;

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class UploadServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 創(chuàng)建服務(wù)器Socket對象
        ServerSocket ss = new ServerSocket(19191);

        // 監(jiān)聽客戶端連接
        Socket s = ss.accept();

        // 封裝通道內(nèi)流
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(s.getInputStream());
        // 封裝圖片文件
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(
                new FileOutputStream("mn.jpg"));

        byte[] bys = new byte[1024];
        int len = 0;
        while ((len = bis.read(bys)) != -1) {
            bos.write(bys, 0, len);
            bos.flush();
        }

        // 給一個反饋
        OutputStream os = s.getOutputStream();
        os.write("圖片上傳成功".getBytes());

        bos.close();
        s.close();
    }
}

運行結(jié)果：

tcp

5.6 TCP傳輸容易出現(xiàn)的問題

• 客戶端連接上服務(wù)端，兩端都在等待，沒有任何數(shù)據(jù)傳輸
• 通過例程分析：因為read方法或者readLine方法是阻塞式
• 解決辦法：自定義結(jié)束標(biāo)記，使用shutdownInput，shutdownOutput方法

6. TCP、UDP 特點對比

TCP 協(xié)議是面向連接、保證高可靠性(數(shù)據(jù)無丟失、數(shù)據(jù)無失序、數(shù)據(jù)無錯誤、數(shù)據(jù)無重復(fù)到達(dá))傳輸層協(xié)議。UDP 協(xié)議也是傳輸層協(xié)議，它是無連接，不保證可靠的傳輸層協(xié)議。

7. TCP 三次握手過程

1、請求端(通常稱為客戶)發(fā)送一個SYN 段指明客戶打算連接的服務(wù)器的端口，以及初始序號(ISN)

2、服務(wù)器發(fā)回包含服務(wù)器的初始序號的SYN 報文段(報文段2)作為應(yīng)答。同時，將確認(rèn)序號設(shè)置為客戶的ISN加1 以對客戶的SYN 報文段進(jìn)行確認(rèn)。

3、客戶必須將確認(rèn)序號設(shè)置為服務(wù)器的ISN 加1 以對服務(wù)器的SYN 報文段進(jìn)行確認(rèn)(報文段3)這三個報文段完成連接的建立。這個過程也稱為三次握手(three-way handshake)。

上面的過程如下圖所示：

tcp

8. 客戶端和服務(wù)器端原理

8.1 常見的客戶端、服務(wù)器端

最常見的客戶端：瀏覽器，IE/chrome
最常見的服務(wù)端：服務(wù)器，Tomcat

8.2 常見網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

8.3 URL&URI

URI：統(tǒng)一資源標(biāo)識符

URI是統(tǒng)一資源標(biāo)識符，是一個用于標(biāo)識某一互聯(lián)網(wǎng)資源名稱的字符串。 該種標(biāo)識允許用戶對任何（包括本地和互聯(lián)網(wǎng)）的資源通過特定的協(xié)議進(jìn)行交互操作。URI由包括確定語法和相關(guān)協(xié)議的方案所定義。由是三個組成部分：訪問資源的命名機制、存放資源的主機名、資源自身的名稱，由路徑表示。

URL：統(tǒng)一資源定位符

也就是說根據(jù)URL能夠定位到網(wǎng)絡(luò)上的某個資源，它是指向互聯(lián)網(wǎng)“資源”的指針。

每個URL都是URI，但不一定每個URI都是URL。這是因為URI還包括一個子類，即統(tǒng)一資源名稱（URN），它命名資源但不指定如何定位資源。

URL是統(tǒng)一資源定位，是對可以從互聯(lián)網(wǎng)上得到的資源的位置和訪問方法的一種簡潔的表示，是互聯(lián)網(wǎng)上標(biāo)準(zhǔn)資源的地址。互聯(lián)網(wǎng)上的每個文件都有一個唯一的URL，它包含的信息指出文件的位置以及瀏覽器應(yīng)該怎么處理它。

比如百度URL即是http://www.baidu.com。

9. TCP的三次握手/四次揮手

TCP是面向連接的運輸層協(xié)議，TCP協(xié)議提供可靠的連接服務(wù)，所以用了建立鏈接的三次握手和關(guān)閉連接的四次揮手來保證可靠服務(wù)。
通過TCP通信就像是兩個應(yīng)用在打電話一樣，打電話前得先撥號建立連接，通話結(jié)束后要掛機釋放連接。

9.1 建立TCP連接的三次握手

TCP連接的三次握手分別為：

• 客戶端發(fā)送一個帶SYN標(biāo)志的TCP報文到服務(wù)器，表示告訴服務(wù)器我想建立一個連接。
• 服務(wù)器收到客戶端的帶SYN標(biāo)志的文后，就給客戶端回復(fù)一個帶ACK標(biāo)志和帶SYN標(biāo)志的報文，ACK表示回復(fù)客戶端：OK，我準(zhǔn)備好了建立連接；然后SYN表示服務(wù)器又問客戶端：你準(zhǔn)備好建立連接了么？
• 然后客戶端又要發(fā)送一個帶ACK標(biāo)志的TCP報文，回答服務(wù)器說：我準(zhǔn)備好了。
  然后一個TCP連接就建立起來了。

SYN相當(dāng)于詢問的標(biāo)志，ACK相當(dāng)于回復(fù)的標(biāo)志。

這里有一個問題：為什么最后客戶端還要發(fā)送一次確認(rèn)呢？這主要是防止已經(jīng)失效了的請求報文段突然又傳到了服務(wù)器，因而產(chǎn)生錯誤。
“已經(jīng)失效了的請求報文段”大致是這樣產(chǎn)生的:A發(fā)出第一個連接請求報文段并沒有丟失，在一些網(wǎng)絡(luò)結(jié)點上面長時間滯留，以致延誤到連接釋放以后的某個時間才到達(dá)B。本來這是一個早已失效的報文段。但B收到這個失效的報文段后，就誤以為是A發(fā)出的又一次新的連接請求，于是就向A發(fā)出確認(rèn)報文段，同意建立連接，如果不采用三次握手，那么只要B發(fā)出確認(rèn)后，新的連接就建立了。

9.2 釋放TCP連接的四次揮手

由于TCP是全雙工的，所以在釋放TCP連接時，要雙方都得單獨關(guān)閉。意思就是服務(wù)器和客戶端都要釋放連接。原則是某一方主動關(guān)閉時，先發(fā)一個FIN報文來表示終止這個方向的連接，收到一個FIN報文就意味著這個方向不再有數(shù)據(jù)流動，但另一個方向仍可以有數(shù)據(jù)流動，當(dāng)這一個方向也發(fā)送了FIN報文后，那么這一方的連接也可以關(guān)閉了。
釋放TCP連接相對于要復(fù)雜點，具體釋放TCP連接的四次揮手流程如下：

• A發(fā)送一個FIN給B，說：我這邊要傳給你的數(shù)據(jù)已經(jīng)傳完了，我要關(guān)閉連接了。A進(jìn)入FIN-WAIT-1狀態(tài)，等待B確認(rèn)。
• B收到了上面的FIN報文后，回復(fù)一個ACK報文說：OK。A就關(guān)閉了A->B的連接。但是此時B還能給A發(fā)送數(shù)據(jù)，A也能接收B發(fā)來的數(shù)據(jù)。（此時A收到確認(rèn)后進(jìn)入FIN-WAIT-2狀態(tài)。TCP處于半關(guān)閉狀態(tài)）
• 當(dāng)B也發(fā)送完數(shù)據(jù)后，就給A發(fā)送一個FIN報文說：我這邊要傳給你的數(shù)據(jù)也已經(jīng)傳完了，我也要關(guān)閉連接了。（B進(jìn)入LAST-ACK狀態(tài)，等待A確認(rèn)）
• A收到了上面的報文后，回復(fù)一個ACK報文說：OK。A進(jìn)入TIME-WAIT狀態(tài)。現(xiàn)在TCP連接還沒有釋放掉，然后經(jīng)過等待計時器(TIME-WAIT timer)設(shè)置的時間2MSL后，A才進(jìn)入CLOSE狀態(tài)。

然后，當(dāng)A撤銷相應(yīng)的傳輸控制塊TCB后，一個TCP連接就關(guān)閉了。

10. Http、Tcp、Udp、Socket的區(qū)別

IP，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議；TCP和UDP，傳輸層協(xié)議；HTTP，應(yīng)用層協(xié)議；SOCKET：TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的API。

TCP/IP代表傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議，指的是一系列協(xié)議。

TCP和UDP使用IP協(xié)議從一個網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)包到另一個網(wǎng)絡(luò)。把IP想像成一種高速公路，它允許其它協(xié)議在上面行駛并找到到其它電腦的出口。TCP和UDP是高速公路上的“卡車”，它們攜帶的貨物就是像HTTP，文件傳輸協(xié)議FTP這樣的協(xié)議等。

TCP和UDP是FTP，HTTP和SMTP之類使用的傳輸層協(xié)議。雖然TCP和UDP都是用來傳輸其他協(xié)議的，它們卻有一個顯著的不同：TCP提供有保證的數(shù)據(jù)傳輸，而UDP不提供。這意味著TCP有一個特殊的機制來確保數(shù)據(jù)安全的不出錯的從一個端點傳到另一個端點，而UDP不提供任何這樣的保證。

HTTP(超文本傳輸協(xié)議)是利用TCP在兩臺電腦(通常是Web服務(wù)器和客戶端)之間傳輸信息的協(xié)議。客戶端使用Web瀏覽器發(fā)起HTTP請求給Web服務(wù)器，Web服務(wù)器發(fā)送被請求的信息給客戶端。

記住，需要IP協(xié)議來連接網(wǎng)絡(luò);TCP是一種允許我們安全傳輸數(shù)據(jù)的機制，使用TCP協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù)的HTTP是Web服務(wù)器和客戶端使用的特殊協(xié)議。

Socket 接口是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的API，Socket接口定義了許多函數(shù)或例程，用以開發(fā)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用程序。

本節(jié)原文鏈接：http://www.lxweimin.com/p/1f512687ea19

11. URL

URI：統(tǒng)一資源標(biāo)示符。

URL：統(tǒng)一資源定位符，也就是說根據(jù)URL能夠定位到網(wǎng)絡(luò)上的某個資源，它是指向互聯(lián)網(wǎng)“資源”的指針。

每個URL都是URI，但不一定每個URI都是URL。這是因為URI還包括一個子類，即統(tǒng)一資源名稱（URN），它命名資源但不指定如何定位資源。

public class URLDemo
{
    public static void main(String[] args) throws MalformedURLException,IOException {
        String str_url = "http://192.168.1.100:8080/myweb/1.html?name=lisi";
        URL url = new URL(str_url);
        System.out.println("getProtocol：" + url.getProtocol());
        System.out.println("getHost：" + url.getHost());
        System.out.println("getPort：" + url.getPort());
        System.out.println("getFile：" + url.getFile());
        System.out.println("getPath：" + url.getPath());
        System.out.println("getQuery：" + url.getQuery());
        InputStream in = url.openStream();//相當(dāng)于 url.openConnection().getInputStream();
        byte[] buf = new byte[1024];
        int len = in.read(buf);
        String text = new String(buf,0,len);
        System.out.println(text);
        in.close();
    }
}

運行結(jié)果

url

之所以運行結(jié)果中響應(yīng)頭不見了，只能看到主體數(shù)據(jù)的原因在于：URLConnection對象已經(jīng)把響應(yīng)頭
給解析了

12. URLConnection

public class URLDemo
{
    public static void main(String[] args) throws MalformedURLException,IOException {
        String str_url = "http://192.168.1.100:8080/myweb/1.html?name=lisi";
        URL url = new URL(str_url);
        //獲取url對象的Url連接器對象。將連接封裝成了對象：
        // java中內(nèi)置的可以解析的具體協(xié)議對象+socket。
        URLConnection conn = url.openConnection();
        System.out.println(conn);
        //由于URLConnection對象已經(jīng)把響應(yīng)頭給解析了，所以，
        // 可以通過URLConnection對象獲取響應(yīng)頭某屬性名對應(yīng)的屬性值。
        String value = conn.getHeaderField("Content-Type");
        System.out.println(value);
    }
}

運行結(jié)果

urlconnection

13. HttpURLConnection

URL newURL = new URL(url);
URLConnection urlConnection = newURL.openConnection();
urlConnection.setConnectTimeout(mConfig.connTimeOut);
urlConnection.setReadTimeout(mConfig.soTimeOut);
urlConnection.setDoInput(true);
urlConnection.setUseCaches(false);

// HttpsURLConnection
HttpsURLConnection.setDefaultSSLSocketFactory(sslFactory);
HttpsURLConnection.setDefaultHostnameVerifier();

HttpURLConnection常用方法

setRequestProperty和addRequestProperty的區(qū)別

setRequestProperty和addRequestProperty的區(qū)別就是，setRequestProperty會覆蓋已經(jīng)存在的key的所有values，有清零重新賦值的作用。而addRequestProperty則是在原來key的基礎(chǔ)上繼續(xù)添加其他value。

/**
 * Adds the given property to the request header. Existing properties with
 * the same name will not be overwritten by this method.
 */
 public void addRequestProperty(String field, String newValue) {
        ...
    }

字節(jié)流轉(zhuǎn)換為字符

public class Tools {
    public static String getTextFromStream(InputStream is) {
        try {
            byte[] b = new byte[1024];
            int len;
            ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
            while ((len = is.read(b)) != -1) {
                bos.write(b, 0, len);
            }
            //把輸出流里的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成字節(jié)數(shù)組
            String text = new String(bos.toByteArray());
            return text;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

14. URLEncoder和URLDecoder

URLEncoder.encode();
URLDecoder.decode();