文章目錄

• 概述
• InetAddress
• 網路通訊協議概述
• Socket類
• TCP例項一（單向）
• 客戶端
• 服務端
• 修改（新的方法）
• 執行結果
• TCP例項二（雙向）
• 未處理異常客戶端
• 未處理異常伺服器端
• 客戶端
• 服務端
• TCP例項三
• 客戶端
• 服務端
• 修改
• Tomcat伺服器與瀏覽器
• TCP例項四
• 客戶端
• 服務端
• TCP總結
• UDP
• 概述
• 例項
• 傳送端
• 接收端
• URL程式設計

概述

• 實現網路通訊，要滿足兩個要素

  • 定位網路主機（IP地址指明主機，埠號指明應用程式）
  • 通訊方式：按照通訊協議標準實現通訊。根據通訊協議，分為TCP和UDP(以傳輸層叫UDP的形式命名的)

• URL：統一資源定位符，從地址獲取資源

• 本章看作I/O章節的拓展，因為可把硬碟檔案看作資源，也可看作網路中對話的內容——》如何在網路中實現I/O（網路程式設計）

• Java語言可以在瀏覽器端使用，也可以與遠端伺服器端進行互動

• 網路程式設計主要位於net包下，Java封裝細節，對外提供統一類庫，可實現跨平臺連線

• 計算機網路：物理計算機通過網路連線來共享資訊

• OSI模型:網路分為七層，每層有對應協議
• 關注各層的具體實現（協議）
• 遠端傳輸協議HTTP,FTP屬於應用層
• IP協議是網路層的，TCP,UDP是傳輸層的
• 為什麼要多層傳輸：為了保證傳輸可靠（類比快遞的層層包裝）

• IP：網際網路的一個協議簡稱
• 子網掩碼：用於區分IP地址段（如網路段，主機段），子網掩碼又分為A網,B網，C網，255表示C網
• 本地迴環地址：自己訪問自己時的IP地址

InetAddress

• 上圖為傳入域名的列印結果
• 該類是表示IP地址的類，該類的一個物件對應一個IP地址
• 該類的構造器不能直接訪問
• 通過String型別形參指明該類物件的表示內容（IP地址內容）
• 可傳入**域名（網站名）**來找到對應的IP地址（前提：聯網）
• IP地址一一對應域名

• 上圖為傳入IP地址的列印結果，可見其沒有涉及域名，直接列印IP地址
• 域名=主機名=hostname

• 域名內容傳送到DNS（域名解析伺服器）中，解析為對應的IP地址，再反饋回來，再通過IP地址訪問網路伺服器中對應的網站（域名與IP地址一一對應的關係先在本機的hosts檔案中尋找）
• 實現網路程式設計使用socket類（網路程式設計又稱為socket程式設計）

網路通訊協議概述

• 網路通訊協議定義通訊方式，即滿足一定的規則，稱為協議
• TCP協議：傳輸前要完成三次握手（完成握手再傳輸），但程式中不顯式寫出，為了保證連線可靠，特點：可靠
  • 我要傳送
  • 接收
  • 告訴：我接收到你傳送得資訊了，可以開始了
• UDP協議:封裝成資料包（資料報，有大小限制，每個小包都獨立記錄目標埠號和IP地址，然後瞬間一頓傳送出去),特點：速度快。類比導彈叢集攻擊
• 伺服器端下載視訊（伺服器端傳送資料到客戶端）：視訊傳輸使用UDP（允許丟失資料，視覺暫留現象，而若使用TCP，其因為要保證資料的連續性（不丟失資料），當網路中斷，資料卡住不動，等待資料傳輸，造成視訊卡頓）

Socket類

• Socket為Java中的類，通訊兩端都要有該類的物件
• 網路傳輸本質上還是以流的形式進行I/O傳輸，要求兩端以socket實現
• 網路開發分為C/S架構（客戶端服務端）和B/S架構（瀏覽器是客戶端，伺服器）
  
• 利用Socket類實現TCP或UDP傳輸（網路程式設計=兩端socket間程式設計）
• AIT+/：提示

TCP例項一（單向）

客戶端

• 以流形式向外傳輸：outputstream（抽象類）
• 抽象類來接收，不用指明具體實現類，即使強轉也不正確,實際執行時是返回outputstream的子類物件
  
• 不能直接throws因為要保證稀有資源一定關閉

服務端

• Serversocket構造器只有一個引數，只需要指明自身埠號，因為系統會自動記錄執行程式的主機IP地址
• 沒法讓ss（Serversocket物件）直接實現接收流，要先accept，返回Socket物件
• 服務端先建立的是serversocket來返回socket而不是直接建立socket物件
• 一定是socket來接收流

• 從後往前關稀有資源

修改（新的方法）

執行結果

• 先開服務端，在開客戶端（否則直接連線失敗，停止執行）
• 點選小電腦圖表切換服務端和客戶端

TCP例項二（雙向）

未處理異常客戶端

• 缺了個shutdown—方法

未處理異常伺服器端

客戶端

• 關注shutdownOutput方法的重要性，原因見下
• 程式流程：客戶端向輸出流寫——》寫完傳送，伺服器端接收（當不新增shutdown方法時，由於read方法是阻塞式方法，伺服器端不知道什麼時候傳送結束，一直接執行read操作）
• 說到底，本例中還是伺服器端阻塞了（不知道輸入何時結束，PS：對於客戶端是輸出）

• 幾個異常並列到finally塊中，在每個if塊裡都try/catch了，保證每個流都能關閉

服務端

• 節點流的read方法是阻塞式方法，緩衝流則不然
• fileinputstream為基本的節點流，is是輸入流（inputstream為抽象類）的子類物件，類比fileinputstream，其read方法也是阻塞式方法
• 傳送反饋訊息，還使用那個socket（os = s.getOutputStream()）

雖然在大多數的時候可以直接使用Socket類或輸入輸出流的close方法關閉網路連線，但有時我們只希望關閉OutputStream或InputStream，而在關閉輸入輸出流的同時，並不關閉網路連線。這就需要用到Socket類的另外兩個方法：shutdownInput和shutdownOutput，這兩個方法只關閉相應的輸入、輸出流，而它們並沒有同時關閉網路連線的功能。

TCP例項三

客戶端

• 先從本地讀入，再通過socket寫出去（os.write方法）
• 一進來，還得讀，然後輸出到控制檯上

服務端

修改

• 新增紅線程式碼，檢視傳送源

• 文字處理即字串處理

Tomcat伺服器與瀏覽器

• 瀏覽器作為客戶端，Tomcat伺服器作為服務端
• 使用瀏覽器訪問伺服器，可讀取其中資源，瀏覽器是訪問網路資源的視窗
• Tomcat伺服器預設為8080埠
• 可通過URL存到本地（類比迅雷下載）

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• 客戶端操作資料庫流程：
  

• 通過Internet連線web伺服器，然後web伺服器呼叫相應的應用伺服器，然後獲取資料庫的資訊，然後再反饋回來

TCP例項四

客戶端

• 異常仿前文自行處理
• scanner也是稀有資源，要關閉
• if語句保證物件有建立，防止空指標異常
• 程式流程：獲取輸出流，然後向服務端傳送內容
• 要向程式寫入資料，考慮使用System.in（預設為鍵盤）
• 將資料寫入程式然後傳送資料的方式：1.使用I/O流先作個轉換，然後傳送資料 2.使用scanner讀取資料，然後傳送資料
• 客戶端與服務端說到底仍然通過socket通訊

服務端

• 服務端獲取輸入流，且要明曉：只要是輸入的，考慮使用位元組陣列來接收（寫入到位元組陣列，最終由string接收）
• 此處未處理異常，仿照前文
• 一處修正，不然返回的字串是NULL開頭的
  

TCP總結

• remember網路通訊流程
• 客戶端傳送完要shutdown，則服務端read解除阻塞狀態，執行下方語句

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• socket：船隻
• serversocket：港口（用於停泊）
• accept表示港口可接收船隻，然後等待船隻過來（類似於造了一個船隻，相當於船隻傳送過來）
• getInput:卸貨

UDP

概述

• 資料報：datagrampacket，不在socket中指明目標地址，而在資料報中指明
• UDP通訊：接收未開啟，同樣傳送，所以可能會丟失

例項

傳送端

• 首先建立socket（造船），然後裝貨併發送
• DatagramPacket的構造器表明：從陣列b的索引0處開始發，發完byte陣列的資料
• 本質還是通過資料報傳送和接收

接收端

• DatagramPacket的構造器表明：資料報由b來接收，從0開始寫，直到寫完,即定義b.length長度來寫
• 接收到資料報中，即接收到byte陣列中
  

URL程式設計

• 應用程式下存在的檔名

• 獲取檔案的相對位置=獲取檔案的引用
• 建立檔案，填入檔案的路徑——》建立URL物件，填入資源的路徑

• URL類物件對應一網路資源
• URL類沒有輸出方法，只有輸入方法，要想輸出要使用URLConnection