Lesson_for_java_day22--java的網絡程式設計(IP、URL、UDP傳輸)

網絡程式設計：

1、先找到對方的IP位址。

2、資料再發到對方指定的應用程式上。為了辨別這些應用程式，是以給這些網絡

應用程式都用數字進行辨別。為了友善稱呼這個數字，就叫端口(邏輯端口)

3、定義通信規則。這個通信規則成為協定。國際組織定義了通用協定：TCP/IP。

網絡總結：

1、TCP/IP協定
　　	既然是網絡程式設計，涉及幾個系統之間的互動，那麼首先要考慮的是如何準确的定位到網絡上的一台或
	幾台主機,另一個是如何進行可靠高效的資料傳輸。這裡就要使用到TCP/IP協定。TCP/IP協定（傳輸控制協定）
	由網絡層的IP協定和傳輸層的TCP協定組成。IP層負責網絡主機的定位，資料傳輸的路由，由IP位址可以唯一
	的确定Internet上的一台主機。TCP層負責面向應用的可靠的或非可靠的資料傳輸機制，這是網絡程式設計的主要對象。

2、TCP與UDP
　　	TCP是一種面向連接配接的保證可靠傳輸的協定。通過TCP協定傳輸，得到的是一個順序的無差錯的資料流。
	發送方和接收方的成對的兩個socket之間必須建立連接配接，以便在TCP協定的基礎上進行通信，當一個socket
	（通常都是server socket）等待建立連接配接時，另一個socket可以要求進行連接配接，一旦這兩個socket連接配接起
	來，它們就可以進行雙向資料傳輸，雙方都可以進行發送或接收操作。

　　	UDP是一種面向無連接配接的協定，每個資料報都是一個獨立的資訊，包括完整的源位址或目的位址，它在
	網絡上以任何可能的路徑傳往目的地，是以能否到達目的地，到達目的地的時間以及内容的正确性都是不能
	被保證的。

3、TCP與UDP差別：
	TCP特點：
		1、TCP是面向連接配接的協定，通過三次握手建立連接配接，通訊完成時要拆除連接配接，由于TCP是面向連接配接協定，
			是以隻能用于點對點的通訊。而且建立連接配接也需要消耗時間和開銷。
		2、TCP傳輸資料無大小限制，進行大資料傳輸。
		3、TCP是一個可靠的協定，它能保證接收方能夠完整正确地接收到發送方發送的全部資料。
		
　　UDP特點：
		1、UDP是面向無連接配接的通訊協定，UDP資料包括目的端口号和源端口号資訊，由于通訊不需要連接配接，
			是以可以實作廣播發送。
		2、UDP傳輸資料時有大小限制，每個被傳輸的資料報必須限定在64KB之内。
		3、UDP是一個不可靠的協定，發送方所發送的資料報并不一定以相同的次序到達接收方。
		
　　TCP與UDP應用：
		TCP在網絡通信上有極強的生命力，例如遠端連接配接（Telnet）和檔案傳輸（FTP）都需要不定長度的資料
			被可靠地傳輸。但是可靠的傳輸是要付出代價的，對資料内容正确性的檢驗必然占用計算機的處理
			時間和網絡的帶寬，是以TCP傳輸的效率不如UDP高。
		UDP操作簡單，而且僅需要較少的監護，是以通常用于區域網路高可靠性的分散系統中client/server應用
			程式。例如視訊會議系統，并不要求音頻視訊資料絕對的正确，隻要保證連貫性就可以了，這種情
			況下顯然使用UDP會更合理一些。
			
4、Socket是什麼
	1、Socket通常也稱作"套接字"，用于描述IP位址和端口，是一個通信鍊的句柄。網絡上的兩個程式通過一個
		雙向的通訊連接配接實作資料的交換，這個雙向鍊路的一端稱為一個Socket，一個Socket由一個IP位址和一
		個端口号唯一确定。應用程式通常通過"套接字"向網絡送出請求或者應答網絡請求。 Socket是TCP/IP協
		議的一個十分流行的程式設計界面，但是，Socket所支援的協定種類也不光TCP/IP一種，是以兩者之間是沒
		有必然聯系的。在Java環境下，Socket程式設計主要是指基于TCP/IP協定的網絡程式設計。
　　2、Socket通訊過程：服務端監聽某個端口是否有連接配接請求，用戶端向服務端發送連接配接請求，服務端收到連
		接請求向用戶端發出接收消息，這樣一個連接配接就建立起來了。用戶端和服務端都可以互相發送消息與對
		方進行通訊。

　　3、Socket的基本工作過程包含以下四個步驟：
		(1)建立Socket；
		(2)打開連接配接到Socket的輸入輸出流；
		(3)按照一定的協定對Socket進行讀寫操作；
		(4)關閉Socket。
		
5、Java中的Socket
　　	在java.net包下有兩個類：Socket和ServerSocket。ServerSocket用于伺服器端，Socket是建立網絡
	連接配接時使用的。在連接配接成功時，應用程式兩端都會産生一個Socket執行個體，操作這個執行個體，完成所需的會話。
	對于一個網絡連接配接來說，套接字是平等的，并沒有差别，不因為在伺服器端或在用戶端而産生不同級别。
	不管是Socket還是ServerSocket它們的工作都是通過SocketImpl類及其子類完成的。

　　列出幾個常用的構造方法：
			//建立一個流套接字并将其連接配接到指定 IP 位址的指定端口号
		Socket(InetAddress address, int port);
			//建立一個流套接字并将其連接配接到指定主機上的指定端口号
		Socket(String host, int port);
			//建立一個套接字并将其連接配接到指定遠端位址上的指定遠端端口
		Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort);
			//建立一個套接字并将其連接配接到指定遠端主機上的指定遠端端口
		Socket(String host, int port, InetAddress localAddr, int localPort);
			//使用使用者指定的 SocketImpl 建立一個未連接配接 Socket
		Socket(SocketImpl impl);

			//建立綁定到特定端口的伺服器套接字
		ServerSocket(int port);
			//利用指定的 backlog 建立伺服器套接字并将其綁定到指定的本地端口号
		ServerSocket(int port, int backlog);
			//使用指定的端口、偵聽 backlog 和要綁定到的本地 IP位址建立伺服器
		ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr);
		
		構造方法的參數中，address、host和port分别是雙向連接配接中另一方的IP位址、主機名和端 口号，
			stream指明socket是流socket還是資料報socket，localPort表示本地主機的端口号，localAddr
			和bindAddr是本地機器的位址（ServerSocket的主機位址），impl是socket的父類，既可以用來
			建立serverSocket又可以用來建立Socket。count則表示服務端所能支援的最大連接配接數。

　　注意：必須小心選擇端口号。每一個端口提供一種特定的服務，隻有給出正确的端口，才能獲得相應的服務。
		0~1023的端口号為系統所保留，例如http服務的端口号為80,telnet服務的端口号為21,ftp服務的端口
		号為23, 是以我們在選擇端口号時，最好選擇一個大于1023的數以防止發生沖突。

　　幾個重要的Socke方法：
			//方法獲得網絡連接配接輸入，同時傳回一個IutputStream對象執行個體
		public InputStream getInputStream();
			//方法連接配接的另一端将得到輸入，同時傳回一個OutputStream對象執行個體
		public OutputStream getOutputStream();
			//用于産生"阻塞"，直到接受到一個連接配接，并且傳回一個用戶端的Socket對象執行個體。
		public Socket accept();
		
　　		"阻塞"是一個術語，它使程式運作暫時"停留"在這個地方，直到一個會話産生，然後程式繼續；
		通常"阻塞"是由循環産生的。

　　注意：其中getInputStream和getOutputStream方法均會産生一個IOException，它必須被捕獲，因為它們
		傳回的流對象，通常都會被另一個流對象使用。
		
           

一、IP(IP位址、端口、傳輸協定、Socket)：

package net;

import java.net.Inet4Address;
import java.net.UnknownHostException;
/*
	IP位址：InetAdress
		1、網絡中裝置的辨別。
		2、不易記憶，可用主機名。
		3、本地回環位址：127.0.0.1。主機名：localhost.
	
	端口号：
		1、用于辨別程序的邏輯位址，不同程序的辨別。
		2、有效端口：0-65535，其中0-1024系統使用或保留端口
		
	傳輸協定:
		1、通信的規則
		2、常見協定：TCP,UDP
			UCP：(面向無連接配接)(比如：聊天、視訊會議、桌面共享等)
				1、将資料及源和目的封裝成資料包中，不需要建立連接配接。
				2、每個資料的大小限制在64k内。(資料被封包)
				3、因無連接配接，是不可靠協定。
				4、不需要建立連接配接，速度快。
			TCP：(面向連接配接)(比如：下載下傳)
				1、建立連接配接，形成傳輸資料的通道。
				2、在連接配接中進行大資料傳輸。
				3、通過三次握手完成連接配接，是可靠協定。
				4、必須建立連接配接，效率會稍低。
				
	Socket:
		1、Socket就是為了網絡服務提供的一種機制。
		2、通信的兩端都是Socket。
		3、網絡通信其實就是Socket間的通信。
		4、資料在兩個Socket間通過IO傳輸。
		
 */

public class IPDemo {
	public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
		Inet4Address i = (Inet4Address) Inet4Address.getLocalHost();
		System.out.println(i.toString());
		System.out.println("name: " + i.getHostName());
		System.out.println("address: " + i.getHostAddress());
		
		Inet4Address ia = (Inet4Address) Inet4Address.getByName("192.168.188.1");
		System.out.println("name: " + ia.getHostName());
		System.out.println("address: " + ia.getHostAddress());
		
		Inet4Address ib = (Inet4Address) Inet4Address.getByName("www.baidu.com");
		System.out.println("name: " + ib.getHostName());
		System.out.println("address: " + ib.getHostAddress());		
	}
}
           

二、URL：

package url;
/*
	
	String getFile() 擷取此 URL 的檔案名。
	String getHost() 擷取此 URL 的主機名（如果适用）。
	String getPath() 擷取此 URL 的路徑部分。
	int getPort() 擷取此 URL 的端口号。
	String getProtocol() 擷取此 URL 的協定名稱。
	String getQuery()擷取此 URL 的查詢部分。

 */
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;

public class URLDemo {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		URL url = new URL("http://192.168.188.1:8080/myapp/index.jsp?name=haha&age=32");
	
		System.out.println("協定名稱: " + url.getProtocol());
		System.out.println("主機名: " + url.getHost());
		System.out.println("端口号: " + url.getPort());
		System.out.println("路徑部分: " + url.getPath());
		System.out.println("檔案名: " + url.getFile());
		System.out.println("查詢部分: " + url.getQuery());
		
		URLConnection conn = url.openConnection();
		System.out.println(conn);
		System.out.println("主機名: " + url.getHost());
		
//		int port = getPort();
//		if(port == -1)
//			port = 80;//預設端口
		
	}
}
           

三、UDP：

發送端：

package udp;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

/*
	需求：
		通過UDP傳輸方式，将一段文字資料發送出去。
		
	定義UDP的發送端
	
	思路：
		1、建立UDPSocket服務。
		2、提供資料，并将資料封裝到資料包中。
		3、通過Socket服務的發送功能，将資料包發出去
		4、關閉資源。
 */
public class UDPSend {

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//1、建立UDP服務，通過DatagramSocket對象
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8888);
		
		//2、确定資料，并封裝成資料包
		byte[] data = "upd ge men lai le".getBytes();
		DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data,
				data.length,InetAddress.getByName("192.168.188.1"),10000);
		
		//通過Socket服務，将已有的資料包發送出去，通過send方法
		ds.send(dp);
		
		//關閉資源
		ds.close();	
	}
}
           

接收端：

package udp;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

/*
	需求：
		定義一個應用程式，用于接收UDP協定傳輸的資料并處理。
		
	定義UDP的接收端。
		
	思路：
		1、定義UDPSocket服務。通常會監聽一個端口，其實就是給這個接收網絡應用程式定義數字辨別。
			友善于明确哪些資料過來該應用程式可以處理。
		2、定義一個資料包，因為要存儲接收到的位元組資料，因為資料包對象中有
			更多功能可以提取位元組資料中的不同資料資訊。
		3、通過Socket服務的receive方法将接收到的資料存入已定義好的資料包中。
		4、通過資料包對象的特有功能，将這些不同的資料取出，列印在控制台上。
		5、關閉資源。
 */
public class UDPRece {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//1、建立UDPSocket服務，建立端點
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
		
		
		//2、定義資料包，用于存儲資料。
		byte[] buf = new byte[1024];
		DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);
		
		//3、通過服務的receive方法将收到資料存入資料包中
		ds.receive(dp);//阻塞式方法
		
		//4、通過資料包的方法擷取其中的資料
		String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
		String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
		int port = dp.getPort();
		System.out.println(ip + "::" + data + "::" + port);
		
		//5、關閉資源
		ds.close();
	}

}