【JavaLearn】 #（14）络及分类、TCP、UDP协议、IP、Socket、TCP编程、UDP编程

1. 络基本概念

1.1 计算机络

定义：是指将地理位置不同的具有独立功能（没有络可以独立存在的）的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在络操作系统，络管理软件及络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统

主干：计算机络是计算机系统
络功能：资源共享、信息传递
络组成
- 络硬件：计算机、外部设备、通信连接
- 络软件：络操作系统、络管理软件、络通信协议

分类–按照规模：

局域 LAN
城域 MAN
广域 WAN

分类–按照传输介质：

同轴电缆络（类似于有线电视的电缆）
双绞线络
光纤络（传输的为光信）
卫星络

1.2 络通信协议

在络中实现通信，必须要有一些约定（通信协议），对速率、传输代码、传输控制步骤等指定标准（好比交通规则）

问题：络通信涉及内容很多：源地址、目标地址、加密解密、流量控制、路由控制等，如何实现如此复杂的络协议/p>

===》：将复杂的成份分解成一些简单的成份，再将它们复合起来（同层间可以通信、上一层可以调用下一层，而不与再下一层发生关系）

络通信协议分层：

名义上的标准：ISO –> OSI 参考模型
事实上的标准：TCP/IP协议栈

1.3 TCP/IP协议栈

络通信最常采用的协议

络层主要协议：IP协议
传输层主要协议：TCP 和 UDP 协议

1.5 UDP协议

无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务（发电、发送群发短信）

非面向连接，传输不可靠，可能丢失（一段信息分段后发送，不一定哪一段先到达）
发送不管对方是否准备好，接收方收到后也不回复
可以广播发送
非常简单的协议，开销少

应用案例：DNS、SNMP

1.6 IP地址和端口

IP地址，用来标志络中的一个通信实体（计算机、路由器）的地址

分类：

IPV4：32位地址，点分十进制表示，如192.168.0.1
IPV6：128位写成8个16位的无符整数，每个整数用4个十六进制位标识，数之间用 : 分割

特殊的 IP 地址：

127.0.0.1：本机地址
192.168.0.0 – 192.168.255.255 私有地址，专门为组织机构内部使用

端口（port）：

IP地址用来标志一台计算机，但一个计算机可以提供多种应用程序，那么就需要使用端口来区分应用程序
范围：0 – 65535（16位整数）

端口分类：

0 – 1023 ：公认端口（比如 80给了 WWW，21给了 FTP等）
1024 – 49151：注册端口（分配给用户或应用程序）
49152 – 65535：动态/私有端口

IP和端口API：

InetAddress 类：封装计算机的 ip地址，没有端口
InetSocketAddress：包含端口，用于 socket 通信

1.7 URL 统一资源定位符

Uniform Resource Locator：由 4部分组成：协议、存放资源的主机域名、端口、资源文件名

类似于寄信：用户（应用层）将信（数据）投入邮筒即可（邮筒的口，就是socket），进入Socket之后，怎么送信就是邮局、公路交管（传输层、络层）等的事。

2. 络编程常用类

2.1 封装IP地址 – InetAddress

2.2 封装 IP 和 Port – InetSocketAddress

2.3 URL类

3. TCP编程

3.1 一次单向通信

服务器端：
- 创建 ServerSocket，在指定端口监听（方法）
  
  并处理请求（如果客户端请求到来，返回对应的Socket，否则的话一直等待，线程也被阻塞）
客户端：
- 创建 Socket，需要指定服务器的 ip 和端口，向服务器发送和接收响应
发送数据：
- 需要使用输出流（OutputStream），可以通过 DataOutputStream 和 ObjectOutputStream 进行包装，提高效率
接收数据：
- 使用输入流（InputStream），使用 DataInputStream 和 ObjectInputStream 进行包装

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服务器端：

客户端：

注意：测试时，服务器端需要先启动，然后再启动客户端

3.2 一次双向通信