网络编程02

1. 回显服务器——UDP

一个 UDP 的客户端/服务器通信的程序——回显服务器（echo server）：

这个程序只是单纯地调用 Socket API

1）让客户端给服务器发送一个请求，请求就是从控制台输入的字符串

2）服务器收到字符串后，就会把这个字符串返回个客户端，客户端再显示出来

1. 服务器：

服务器和客户端都需要创建Socket对象

服务器的Socket一般要显示指定一个端口

客户端的Socket一般不能显示指定（系统自动分配一个随机的端口）

客户端的端口号是不确定的，交给系统进行分配即可

如果手动指定端口，可能会和其他程序的端口号起冲突

此时Socket对象就绑定到这个指定的端口

先构造一个空的对象，传递到方法内部，由receive内部对这个数据进行填充

DatagramPacket对象来承载从网卡读来的数据

接收数据的时候，需要一个内存来保存这个数据（DatagramPacket内部不能自行分配内存空间）

因此需要把空间创造好，交给DatagramPacket处理

此时服务器一旦启动，就会立即执行到这里的receive方法，客户端的请求可能还没来

receive会直接阻塞，直到客户端发来请求为止

String为取这个区间内的字节，构造成一个String

String request = new String(ruquestPacket.getData(),0,ruquestPacket.getLength());

此处的 ruquestPacket.getLength() 是收到数据的真实长度（取决于发送方发送了多少数据）

此处是服务器程序的核心步骤，但现在实现的是回显，相当于是把请求当成相应

UDP 是无连接的，每次发送的时候，重新指定数据要发送到哪里去

new DatagramPocket() 
构造数据报，指定数据内容，也指定数据报要发给谁

response.getBytes(),response.getBytes().length   数据的内容

ruquestPacket.getSocketAddress()       请求的地址（IP地址和端口号）

response.getBytes().length

此处使用.getBytes()，是因为进行网络传输的时候，是使用字节的

如果是英文字符，字节和字符的个数是一样的，包含中文就不一样了（字符集）

此处是打印出一个日志

2. 客户端：

此处使用

String request = scanner.next();

是用为了判断不同的数据报，以换行符 /n 为标准

总结：

1）上述代码中为什么没有close

socket文件是文件描述符中的一个表项，每打开一个文件，就会占用一个位置

文件描述符，是在PCB上进行的
private DatagramSocket socket = null;
这个socket是在整个程序运行过程中都是需要使用的（不能提前关闭）

当socket不需要使用的时候，程序也就要结束了

进程结束的时候，文件描述符就会随之摧毁（PCB摧毁）

随着销毁的过程，socket被系统自动回收

文件泄露的时机：

代码中频繁打开文件，但是不关闭

在一个进程的运行过程中，不断打开积累的文件，逐渐消耗文件描述符里的内容，最终消耗殆尽

如果进程的生命周期很短，打开一下没多久就关闭了，也不算泄露

文件泄露一般在服务器一边，在客户端影响不大

2. 3个 DatagramPacket 的构造方法：让数据报带上内容+数据的目的地址

a. 只指定字节数组缓冲区（服务器接受请求的时候使用，客户端接收响应的时候使用）

服务器返回响应给客户端

b. 指定字节数组缓冲区，同时指定一个 InetAddress 对象（这个对象同时包含IP和端口号）

c. 指定字节数组缓冲区，同时指定IP+端口号

需要把IP地址转换一下

1）服务器先启动，服务器启动后，就会进入循环，执行到receive这里并阻塞（此时客户端还没启动）

2）客户端启动，先会进入while循环，执行scanner.next()，并且在这里阻塞

当用户在控制台输入字符串后，next就会返回，从而构造请求数据并发送出来

3）客户端发出数据后：

服务器：从receive中返回，进一步的执行解析请求为字符串，执行process操作，执行sand操作

客户端：继续往下执行，执行到receive，等待服务器的响应

4）客户端收到从服务器返回的数据之后，就会从receive中返回

执行这里的打印操作，也就把响应显示出来了

5）服务器完成一次循环之后，又执行到receive这里

客户端完成一次循环之后，又执行到scanner.next()这里

双双进入阻塞

2. 词典——UDP

start方法中，调用process方法（this.process）

当前是子类引用调用start，this就是指向子类的引用。虽然this是父类的类型，但是实际指向的是子类引用，调用process，自然会执行到子类的方法

虽然没有修改start方法的内容，但是仍然可以确保按照新版本的process来执行

3. 回显服务器——CDP

两个关键的类：

1. ServerSocket 给服务器使用，使用这个类来绑定端口号

2. Socket 既会给服务器使用，也会给客户端使用

这两类都是用来表示socket文件的（抽象了网卡这样的硬件设备）

1）TCP 是字节流的，传输的基本单位是 byte

2）UDP 每次发送数据都得手动在send方法中指定目标的地址（UDP 自身没有存储这个信息）

TCP 不需要上述过程，前提是需要把连接给建立上

3）连接的建立不需要代码干预，是系统内核自动负责完成的

对应用程序来说：
客户端，主要是发起“建立连接”动作

服务器，主要是把建立好的链接从内核中拿到应用程序里

内核中有一个队列（可以视为一个阻塞队列）

如果有客户端，和服务器建立连接，这时服务器的应用程序是不需要做出任何操作的（无感知），内核直接完成建立连接的细节流程（三次握手）。完成流程后，就会在内核的队列中（这个队列是每一个serverSocket都有的一个队列）排队

应用程序想要和这个客户端进行通信，就需要通过一个accept方法把内核中队列中已经建立好的链接对象，拿到应用程序中

实现流程：

getPort() 得到对端的端口（客户端）

getInetAddress() 得到对端的IP（客户端）

getaLocalAddress() 得到本地的IP（服务器）

getLocalPort() 到本地的端口（服务器）
clientSocket.getInputStream()  
clientSocket.getOutputStream()
InputStream 和 OutputStream 是字节流，可以通过这两个对象，完成数据的“发送”和“接收”

通过 InputStream 进行read操作——接收

通过 OutputStream 进行write操作——发送以字节为单位进行传输

空白字符是一类特殊的字符——换行，回车符，制表符，翻页符，垂直制表符...

后续客户端发起请求，会以空白符作为结束标志（约定使用\n）

TCP 是字节流通信方式，每次传输/读取多少字节都很灵活

需要手动制定出，从哪到哪是一个完整的数据报

每循环一次处理一个数据报

在该过程中存在内存泄露—— clientSocket 这个对象没有进行 close

DatagramSocket 和 ServerSocket 都是在程序中的，只有这么一个对象，生命周期贯穿整个程序

clientSocket 则是再循环中，每次有一个新的客户端建立连接，都会创建出新的clientSocket

并且这个socket最多使用到该客户端退出（断开连接）
try(InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream())
只是关闭了 clientSocket 上自带的流对象，并没有关闭socket本身

——>需要在try方法末尾，加上close，保证当前这里的socket能够被正确关闭掉

客户端的实现：

默认情况下，IDEA只允许一个代码创建一个进程

通过上述方法就可以在一个代码中同时创建多个进程

当启动两个客户端同时连接服务器：

其中一个客户端（先启动的客户端），一切正常

另一个客户端（后启动的客户端），无法与服务器建立按连接（服务器不会提示“建立连接”，也不会针对请求做出回应）

第一个客户端过来后，accept就返回了，得到一个clientSocket，进入processConnection

又进入一个while循环，在这个循环中，需要反复处理客户端发来请求数据。如果客户端这会没发请求，服务器的代码就阻塞在scanner.hasNext()这里

此时此刻，第二个客户端也来建立连接了，此时连接是成功建立的（内核负责）

建立成功后，连接对象就会在内核的队列里等待代码通过accept把连接取出来，在代码中处理

——>

第一个客户端会使服务器处于processConnection内部

进一步的也就使当前的第一层循环，无法第二次执行到accept

非得等到第一个客户端退出，processConnection才能结束，从而执行第二次accept

——>

创建新的新的线程，让新的线程调用processConnection

主线程就可以继续执行下一次accept了，新线程内部负责processConnection内部的循环

此时意味着，每次有一个客户端，就得分配一个新的线程