网络通信

IP地址

域名

端口号

网络通信协议

TCP和 UDP

TCP协议: 传输控制协议

TCP基本介绍

UDP协议: 用户数据协议

udp基本介绍

InetAddress类

Socket

socket基本介绍

TCP网络通信编程

应用案例1

netstat 指令

基本介绍

TCP网络通讯不为人知的秘密

在学习网络编程之前，我们先了解一下网络相关的概念

网络通信

1.概念:两台设备之间通过网络实现数据传输

2.网络通信: 将数据通过网络从一台设备传输到另一台设备

3.java.net包下提供了一系列的类或接口，供程序员使用，完成网络通信

IP地址

1.概念: 用于唯一标识网络中的每台计算机/主机

2查看ip地址: ipconfig

3.ip地址的表示形式:点分十进制xX.XX.xx.Xx

4.每一个十进制数的范围:0~255

5.ip地址的组成=网络地址+主机地址，比如:192.168.16.69

6.iPv6是互联网工程任务组设计的用于替代IPv4的下一代IP协议，其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址 [1]

7.由于IPv4最大的问题在于网络地址资源有限，严重制约了互联网的应用和发展。IPv6，不仅能解决网络地址资源数量的问题，而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍

域名

1.www.baidu.com

2.好处:为了方便记忆，解决记ip的困难

3.概念:将ip地址映射成域名，这里怎么映射上，HTTP协议

端口号

1.概念:用于标识计算机上某个特定的网络程序

2.表示形式: 以整数形式，端口范围0~65535[2个字节表示端口 0~216-1]

3.0~1024已经被占用,比如 ssh22,ftp 21,smtp 25 http 80

4.常见的网络程序端口号:

tomcat :8080

mysql:3306

oracle:1521

sqlserver:1433

网络通信协议

协议(tcp/ip)TCP/IP .(Transmission ControlProtocol/Internet Protocol)的简写中文译名为传输控制协议/因特网互联协议，又叫网络通讯协议，这个协议是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，简单地说，就是由双络层的IP协议和传输层的TCP协议组成的。

TCP和 UDP

TCP协议: 传输控制协议

TCP基本介绍

TCP是基于连接的、可靠的协议。它在传输数据前要先建立连接，在数据传输过程中还会进行数据确认和重传，以保证数据的可靠性。TCP还可以进行流量控制，以避免过多数据发送导致网络拥塞。缺点是TCP传输数据时可能会造成较大的延迟。

1.使用TCP协议前，须先建立TCP连接，形成传输数据通道

2.传输前，采用“三次握手"方式，是可靠的

3.TCP协议进行通信的两个应用进程:客户端、服务端

4.在连接中可进行大数据量的传输

5.传输完毕，需释放已建立的连接，效率低

UDP协议: 用户数据协议

udp基本介绍

UDP是无连接的、不可靠的协议。它不需要像TCP那样建立连接和进行数据确认和重传，因此传输数据的速度比TCP要快。但UDP无法保证数据的可靠性，数据传输时可能会出现丢失或乱序等问题。

1.将数据、源、目的封装成数据包，不需要建立连接

2每个数据报的大小限制在64K内，不适合传输大量数据

3因无需连接，故是不可靠的

4发送数据结束时无需释放资源(因为不是面向连接的)，速度快

5举例: 厕所通知: 发短信

InetAddress类

Socket

socket基本介绍

1.套接字(Socket)开发网络应用程序被广泛采用，以至于成为事实上的标准

2.通信的两端都要有Socket，是两台机器间通信的端点

3.网络通信其实就是Socket间的通信

4.Socket允许程序把网络连接当成一个流，数据在两个Socket间通过IO传输

5.一般主动发起通信的应用程序属客户端，等待通信请求的为服务端

TCP网络通信编程

基本介绍

1.基于客户端一服务端的网络通信

2.底层使用的是TCP/IP协议

3.应用场景举例: 客户端发送数据，服务端接受并显示

4.基于Socket的TCP编程

应用案例1

代码演示：

首先我们要编写服务端的程序，使用serverSocket让服务端监听本机的9999端口

当没有客户端连接9999端口时，程序会阻塞, 等待连接
如果有客户端连接，则会返回Socket对象，程序继续

服务端

package com.socket;import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;/*** 服务端*/
public class SocketTCP01Server {public static void main(String[] args) throws IOException {//思路//1. 在本机 的9999端口监听, 等待连接//   细节: 要求在本机没有其它服务在监听9999//   细节：这个 ServerSocket 可以通过 accept() 返回多个Socket[多个客户端连接服务器的并发]ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);System.out.println("服务端，在9999端口监听，等待连接..");//2. 当没有客户端连接9999端口时，程序会 阻塞, 等待连接//   如果有客户端连接，则会返回Socket对象，程序继续Socket socket = serverSocket.accept();System.out.println("服务端 socket =" + socket.getClass());////3. 通过socket.getInputStream() 读取客户端写入到数据通道的数据, 显示InputStream inputStream = socket.getInputStream();//4. IO读取byte[] buf = new byte[1024];int readLen = 0;while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {System.out.println(new String(buf, 0, readLen));//根据读取到的实际长度，显示内容.}//5.关闭流和socketinputStream.close();socket.close();serverSocket.close();//关闭}
}

客户端

package com.socket;import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;/*** 客户端，发送 "hello, server" 给服务端*/
public class SocketTCP01Client {public static void main(String[] args) throws IOException {//思路//1. 连接服务端 (ip , 端口）//解读: 连接本机的 9999端口, 如果连接成功，返回Socket对象Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);System.out.println("客户端 socket返回=" + socket.getClass());//2. 连接上后，生成Socket, 通过socket.getOutputStream()//   得到 和 socket对象关联的输出流对象OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();//3. 通过输出流，写入数据到 数据通道outputStream.write("hello, server".getBytes());//4. 关闭流对象和socket, 必须关闭outputStream.close();socket.close();System.out.println("客户端退出.....");}
}

使用字符流的方式

代码演示;

服务端

package com.socket;import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;/*** 服务端, 使用字符流方式读写*/
@SuppressWarnings({"all"})
public class SocketTCP03Server {public static void main(String[] args) throws IOException {//思路//1. 在本机 的9999端口监听, 等待连接//   细节: 要求在本机没有其它服务在监听9999//   细节：这个 ServerSocket 可以通过 accept() 返回多个Socket[多个客户端连接服务器的并发]ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);System.out.println("服务端，在9999端口监听，等待连接..");//2. 当没有客户端连接9999端口时，程序会 阻塞, 等待连接//   如果有客户端连接，则会返回Socket对象，程序继续Socket socket = serverSocket.accept();System.out.println("连接成功");//3. 通过socket.getInputStream() 读取客户端写入到数据通道的数据, 显示InputStream inputStream = socket.getInputStream();//4. IO读取, 使用字符流, 老师使用 InputStreamReader 将 inputStream 转成字符流BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));System.out.println("接收到客户端发来的信息");String s = bufferedReader.readLine();System.out.println(s);//输出//5. 获取socket相关联的输出流OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();//    使用字符输出流的方式回复信息BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));bufferedWriter.write("hello client 字符流");bufferedWriter.newLine();// 插入一个换行符，表示回复内容的结束bufferedWriter.flush();//注意需要手动的flush//6.关闭流和socketbufferedWriter.close();bufferedReader.close();socket.close();serverSocket.close();//关闭}
}

客户端

package com.socket;import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;/*** 客户端，发送 "hello, server" 给服务端， 使用字符流*/
@SuppressWarnings({"all"})
public class SocketTCP03Client {public static void main(String[] args) throws IOException {//思路//1. 连接服务端 (ip , 端口）//解读: 连接本机的 9999端口, 如果连接成功，返回Socket对象Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);System.out.println("客户端 socket返回=" + socket.getClass());//2. 连接上后，生成Socket, 通过socket.getOutputStream()//   得到 和 socket对象关联的输出流对象OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();//3. 通过输出流，写入数据到 数据通道, 使用字符流BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));bufferedWriter.write("hello, server 字符流");bufferedWriter.newLine();//插入一个换行符，表示写入的内容结束, 注意，要求对方使用readLine()!!!!bufferedWriter.flush();// 如果使用的字符流，需要手动刷新，否则数据不会写入数据通道//4. 获取和socket关联的输入流. 读取数据(字符)，并显示InputStream inputStream = socket.getInputStream();BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));System.out.println("接收到服务端发来的信息");String s = bufferedReader.readLine();System.out.println(s);//5. 关闭流对象和socket, 必须关闭bufferedReader.close();//关闭外层流bufferedWriter.close();socket.close();System.out.println("客户端退出.....");}
}

netstat 指令

基本介绍

Netstat是一种命令行工具，在Windows、Linux和其他操作系统中都有，它用于显示网络连接、端口和协议统计信息。它可以帮助用户了解当前计算机上的网络状态，以及哪些应用程序正在与网络通信。

1.netstat -an 可以查看当前主机网络情况，包括端口监听情况和网络连接情况

2netstat -an|more 可以分页显示

3.要求在dos控制台下执行 win+r

说明:

(1)Listening 表示某个端口在监听

(2)如果有一个外部程序(客户端)连接到该端口，就会显示一条连接信息

(3)可以输入ctrl + c 退出指令

以下是一些常用的netstat指令：

netstat -a：显示所有连接和监听端口
netstat -n：以数字形式显示地址和端口号
netstat -b：显示正在占用端口的程序名
netstat -o：显示正在占用端口的进程ID
netstat -p：显示协议信息，如TCP或UDP
netstat -s：显示每个协议的统计信息
netstat -r：显示路由表信息

TCP网络通讯不为人知的秘密

当客户端连接到服务端后，实际上客户端也是通过一个端口和服务端进行通讯的，这端口是TCP/IP 来分配的是不确定的，是随机的

Java中TCP网络通讯涉及到很多的细节和技巧，以下是一些可能不为人知的秘密：

端口号：Java中的TCP网络通讯需要指定端口号，确保不同的网络应用程序可以区分开来。通常情况下，TCP端口号在1024到65535之间。在Java中，可以通过Socket类的构造方法指定端口号。
套接字选项：Java中的Socket类提供了许多套接字选项，可以帮助开发者优化网络通讯性能和安全性。例如，可以设置套接字的超时时间、禁用Nagle算法、启用Keep-Alive功能等。
缓冲区大小：Java中的TCP网络通讯需要使用缓冲区来存储和传输数据。缓冲区的大小会影响性能和可靠性。通常情况下，应该将缓冲区大小设置为适当的值，既不会浪费内存，也不会影响数据传输速度。
消息分片：在TCP网络通讯中，消息可能会被分片传输，这意味着接收方可能需要重新组装接收到的数据。在Java中，可以使用ByteBuffer类来处理消息分片，确保数据的正确传输和接收。
网络拥塞控制：TCP网络通讯中的拥塞控制是非常重要的，可以避免网络拥塞和数据丢失。Java中提供了一些API来处理网络拥塞，例如设置滑动窗口大小、延迟确认等。