网络编程基础、网络通讯三要素、TCP通讯、Socket类

网络编程基础

软件架构：

• C/S架构： 即Client/Server（客户端/服务器端）架构，QQ、迅雷。

• B/S架构： 即Browser/Server（浏览器端/服务器端）架构，简化了系统的开发，维护和使用。谷歌、火狐。

B/S架构与C/S架构的区别：

• C/S架构基于局域网的，而B/S架构基于广域网的基础上。

• 硬件环境不一样，C/S创建在专用网络上，小范围的网络，能够专门的服务器提供数据链接和数据交换

• C/S通常面向的固定用户群体，对信息的安全控制较高较高一点。

• 对程序架构不一样

• 用户接口不一样：C/S架构大多创建在Windows平台上，B/S创建在浏览器上，不只能够应用在Windows平台上，也能够应用在Unix/Linux等平台上。

两种架构各有优劣，可是不管使用哪一种架构，都离不开网络的支持。网络编程，就是在必定的协议下，实现两台计算机通讯的程序。

网络通讯协议

• 网络通讯协议：通讯协议是计算机通讯必须听从的一种规则，协议中对数据的传输格式、传输的速率、传输的步骤等都作了统一的规定，通讯双方必须同时遵照，最终实现数据的正常传输和交换。

• TCP/IP：传输控制协议（TCP）/因特网互联协议(IP)，他们俩定义了计算机如何联网、数据如何交换和传输的标准。它的内部包含了一系列用于处理数据通讯的协议，并采用了4层的分层模型，每一层都呼叫下一层所提供的协议来完成本身的请求。

协议分类

• TCP协议：传输控制协议，该协议是面向链接的通讯协议，即数据传输前，在发送端和接收端先创建逻辑链接，而后再传输数据，它提供了两台计算机之间可靠的无差错的数据传输。

  • 三次握手：在数据发送的准备阶段，客户端和服务器之间经过三次交互，保证链接的可靠性。

    三次握手：

经过三次握手，创建链接后，客户端和服务器端就能够进行数据传输了。因为这种面相链接的特性，TCP协议可以数据传输的安全。因此应用挺普遍的，下载文件等。

• ​ UDP：用户数据报协议(User DataProgram Protocal)，他是一个面相无链接的协议。在进行数据传输时，不须要创建链接。无论对方在不在，直接将数据、数据源和目的地封装到数据包中，发送过去。每次发送的数据不能很大，限制在64K之内，数据有可能丢失，数据传输时不安全，速度快，QQ聊天

网络编程三要素【了解】

• 协议：计算机通讯必须遵照的规则。

• IP地址：互联网协议地址，俗称IP，IP地址用来给网络中的计算机编订一个惟一的编号。

• 端口号：端口号就是惟一标识设备中的进程(应用程序)。IP地址是惟一标识网络中的设备。

• IP地址：互联网协议地址(Internet Protocol Address) ,俗称IP，给网络中的计算机设备编订一个惟一的编号，比如人的身份证号。

  IP地址分类：

  • IPv4：是一个32位的二进制数，一般被分为4个字节，表示形式：a.b.c.d ,例如：192.168.53.245 ，其中a.b.c.d都是一个0~255之间的十进制的整数，那么最多可以表示42亿个。

  • IPv6：为了扩大地址空间，经过IPv6从新定义地址空间，采用128位地址长度，每16个字节分为一组，分红8组十六进制数 ，表示形式：ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789,号称互联网中的任何一粒沙子可以编写进去，解决了地址不够的问题。

  经过DOS命名查看本机的IP地址：ipconfig

  检查网络链接是否正常：ping ip地址

特殊的IP地址：

  本机的IP地址：127.0.0.1 localhost 经过hosts文件，能够自定义本身的域名

• 端口号：如何区分在网络通讯中打开的这些进程(应用程序)？经过端口号能够准确的找到彼此。

• 端口号：用两个字节表示的整数，它的取值范围是0~65535。 其中，0~1023之间的的端口号被一些知名的应用和网络服务占用了。普通的常规的应用程序只能使用从1024以上的端口号， 若是端口号被另一个服务或者应用程序占用了，会致使当前程序启动失败。

  经常使用的端口号：

   Tomcat应用服务器：8080

   HTTP服务器：80 www.baidu.com:80 80端口能够选择省略不写

   数据库服务器：MYSQL：3306 Oracle：1521

TCP通讯

目的：实现两台计算机之间的交互，通讯两端要严格区分客户端和服务器端口

两端通讯的步骤：

1. 服务端须要启动，等待客户端连接

2. 客户端须要主动地连接服务器端，连接成功才能通讯，服务器端口不能够主动连接客户端

在java中，提供两个类，实现TCP通讯：

• 客户端：建立Socket对象，建立以后就至关于建立了客户端，向服务器端发送连接请求，服务器端回响一个请求表示已经接受，二者就创建了通讯

• 服务器端：建立ServerSocket对象，建立以后就至关于，开启了一个服务，等待客户端连接

Socket类

Socket类，实现客户端套接字，套接字指的是两台设备之间通信的端点，

构造方法：

public Socket(String host,int port);--->建立套接字对象并链接到指定主机的指定端口号，若是指定了host是一个null，那么就至关于与指定地址为回送地址【127.x.x.x】,是本机的回送地址，主要用于网络软件测试使用，本机上进程间的通讯。就不会进行网络传输

成员方法：

• public InputStream getInputStream();---->获取套接字的输入流

• public OutputStream getOutputStream();--->获取套接字输出流

• public void close();--->关闭套接字

• public void shoutdownOutput();--->禁用套接字输出流

• 任何先前写入的数据都将会被发送，最后终止输出流

ServerSocket类

ServerSocket类实现了服务器端套接字，该对象等待经过网络的请求

构造方法：

ServerSocket(int port);--->使用该构造方法子建立ServerSocket建立对象时，就能够将其绑定到一个指定的端口号上面，参数port就是端口号

成员方法：

public Socket accept();--->监听并接受链接，返回一个新的Socket对象，用于和用户端实现通讯。

文件上传案例：

步骤：

1. 在客户端当中，经过输入流，从硬盘当中读取文件数据到内存

2. 在客户端当中，经过输出流，写入文件数据到服务器端

3. 在服务器端中，经过输入流，读取文件数据到服务器端中

4. 在服务器端中，经过输出流，写入文件数据到服务器硬盘当中

文件上传图解：

文件上传优化

文件的名称须要优化

服务端，保存文件的名称若是名称固定，那么最终会致使服务器硬盘，只会保留一个文件，对上传的文件名称优化，

//文件名称定义规则：
"beautiful" + System.currentTimeMillis() + new Random().nextInt(1000000) + ".jpg";

服务器端接收文件的优化

服务器端，接收一个文件以后就关闭了，后面的其余客户端没法继续上传文件，使用循环进行改进，能够不断的接收不一样的客户端传输过来的文件。

// 使用循环
while(true) {
   Socket socket =  serverSocket.accept(); 
   ....
   ....       
}

服务器端接收客户端文件的效率的优化

服务器端，在接收文件的时候，加入某个客户端给你传输一个大文件，此时就不能再接收其余用户的文件，因此能够用多线程技术优化接收效率。

while(true) {
      Socket socket = serverSocket.accept();
      // 使用多线程技术，提升程序的效率
      // 有一个客户端上传文件，就开启一个线程，完成文件的上传
     new Thread(new Runnable() {
         // 重写run方法，设定线程的任务
         @Override
         public void run() {
             // 使用网络字节输入流对象
            InputStream is =  socket.getInputStream();
            // 指定一个目录
           File file =  new File("D:\\upload");
             if(!file.exits()) {
                 file.mkdirs();
             }
             // 防止同名的文件被覆盖
         String filename =  "beautiful" + System.currentTimeMillis() + new Random().nextInt(1000000) + ".jpg";  
           // 构建一个本地的文件字节输出流对象
             new FileOutputStream(file + "\\" + filename);
           // 一读一写完成文件的上传，最终把文件写入到服务器端的硬盘当中。  
          .....  
         }
     }).start();
}
// 服务端不关闭
// serverSocket.close();