重拾Java基础知识：网络编程
網(wǎng)絡編程
- 前言
- 網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)
- IP地址
- IP地址分類
- 子網(wǎng)掩碼
- 端口
- 域名
- 網(wǎng)絡協(xié)議
- TCP/IP協(xié)議
- 三次握手與四次揮手
- 為什么要三次握手？
- 為什么要四次揮手？
- UDP協(xié)議
- HTTP協(xié)議
- Socket網(wǎng)絡編程
- TCP編程
- InetAddress 類
- Socket類
- ServerSocket類
- 案例一：客戶端向服務端發(fā)送消息，服務端收到消息后再發(fā)送給客戶端
- 案例二：客戶端向服務端發(fā)送圖片，服務端收到消息后再發(fā)送圖片給客戶端
- 案例三：客戶端和服務端通訊長連接
- UDP編程
- 案例一：發(fā)送方發(fā)送消息后，接收方接到消息
- 案例二：發(fā)送方和接收方長連接
- URL編程
- 創(chuàng)建
- 使用
- 連接
- 案例
- 本章小結(jié)
前言
計算機網(wǎng)絡20世紀60年代出現(xiàn)，進入21世紀后，計算機網(wǎng)絡已經(jīng)成為信息社會的基礎(chǔ)設(shè)施，深入到人類社會的方方面面，與人們的工作、學習和生活息息相關(guān)。計算機網(wǎng)絡通過傳輸介質(zhì)、通信設(shè)施和網(wǎng)絡通信協(xié)議，把分散在不同地點的計算機設(shè)備互連起來的，實現(xiàn)資源共享和數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)。
網(wǎng)絡編程就是編寫程序使互聯(lián)網(wǎng)的兩個（或多個）設(shè)備（如計算機）之間進行數(shù)據(jù)傳輸。Java語言對網(wǎng)絡編程提供了良好的支持。通過其提供的接口我們可以很方便地進行網(wǎng)絡編程。
網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)
計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)是計算機網(wǎng)絡層次和協(xié)議的集合，網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)對計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)的功能，以及網(wǎng)絡協(xié)議、層次、接口和服務進行了描述，但并不涉及具體的實現(xiàn)。接口是同一節(jié)點內(nèi)相鄰層之間交換信息的連接處，也叫服務訪問點（SAP）。
IP地址
IP地址是IP協(xié)議提供的一種統(tǒng)一的地址格式，它為互聯(lián)網(wǎng)上的每一個網(wǎng)絡和每一臺主機分配一個邏輯地址，以此來屏蔽物理地址的差異。IP地址就像是我們的家庭住址一樣，如果你要寫信給一個人，你就要知道他（她）的地址，這樣郵遞員才能把信送到。
IP地址是一個32位的二進制數(shù)，通常被分割為4個“8位二進制數(shù)”（也就是4個字節(jié)）。IP地址通常用“點分十進制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之間的十進制整數(shù)。例：點分十進IP地址（100.4.5.6），實際上是32位二進制數(shù)（01100100.00000100.00000101.00000110）。
IP地址采用的IPv4格式，目前正在向IPv6過渡。IPv4采用32位地址長度，只有大約43億個地址，估計在2005～2010年間將被分配完畢，IPv4定義的有限地址空間將被耗盡，而地址空間的不足必將妨礙互聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展。而IPv6采用128位地址長度，幾乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6實際可分配的地址，整個地球的每平方米面積上仍可分配1000多個地址。在IPv6的設(shè)計過程中除解決了地址短缺問題以外，還考慮了在IPv4中解決不好的其它一些問題，主要有端到端IP連接、服務質(zhì)量（QoS）、安全性、多播、移動性、即插即用等。
IP地址分類
IP地址是由網(wǎng)絡號（net ID）與 主機號（host ID）兩部分組成的。根據(jù)不同的取值范圍，IP地址可以分為五類；
比如：192.168.1.2 掩碼255.255.255.0 。網(wǎng)絡位192.168.1 主機位是2
子網(wǎng)掩碼
子網(wǎng)掩碼(subnet mask)又叫網(wǎng)絡掩碼、地址掩碼、子網(wǎng)絡遮罩，它用來指明一個IP地址的哪些位標識的是主機所在的子網(wǎng)，以及哪些位標識的是主機的位掩碼。子網(wǎng)掩碼不能單獨存在，它必須結(jié)合IP地址一起使用。
子網(wǎng)掩碼將A、B、C三類地址劃分為若干子網(wǎng)，從而顯著提高了IP地址的分配效率，有效解決了IP地址資源緊張的局面。另一方面，在企業(yè)內(nèi)網(wǎng)中為了更好地管理網(wǎng)絡，網(wǎng)管人員也利用子網(wǎng)掩碼的作用，人為地將一個較大的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡劃分為更多個小規(guī)模的子網(wǎng)，再利用三層交換機的路由功能實現(xiàn)子網(wǎng)互聯(lián)，從而有效解決了網(wǎng)絡廣播風暴和網(wǎng)絡病毒等諸多網(wǎng)絡管理方面的問題。
子網(wǎng)掩碼機制提供了子網(wǎng)劃分的方法。其作用是：減少網(wǎng)絡上的通信量；節(jié)省IP地址；便于管理；解決物理網(wǎng)絡本身的某些問題。使用子網(wǎng)掩碼劃分子網(wǎng)后，子網(wǎng)內(nèi)可以通信，跨子網(wǎng)不能通信，子網(wǎng)間通信應該使用路由器，并正確配置靜態(tài)路由信息。劃分子網(wǎng)，就應遵循子網(wǎng)劃分結(jié)構(gòu)的規(guī)則。就是用連續(xù)的1在IP地址中增加表示網(wǎng)絡地址，同時減少表示主機地址的位數(shù)。
比如利用子網(wǎng)數(shù)來計算：將B類IP：130.39.37.100劃分成27個子網(wǎng)。
端口
"端口"是英文port的意譯，可以認為是設(shè)備與外界通訊交流的出口。用兩個字節(jié)表示的整數(shù)，它的取值范圍是0 - 65535。如果說IP地址可以唯一的標識網(wǎng)絡中的設(shè)備，那么端口號就可以唯一標識設(shè)備中的應用程序，也就是應用程序的標識。常見的端口號有：tomcat（8080）、mysql（3306）等。
按照端口號的大小分類，可分為如下幾類：
- 公認端口（WellKnownPorts）：從0到1023，它們緊密綁定（binding）于一些服務。通常這些端口的通訊明確表明了某種服務的協(xié)議。例如：80端口實際上總是HTTP通訊。
- 注冊端口（RegisteredPorts）：從1024到49151。它們松散地綁定于一些服務。也就是說有許多服務綁定于這些端口，這些端口同樣用于許多其它目的。例如：許多系統(tǒng)處理動態(tài)端口從1024左右開始。
- 動態(tài)和/或私有端口（Dynamicand/orPrivatePorts）：從49152到65535。理論上，不應為服務分配這些端口。實際上，機器通常從1024起分配動態(tài)端口。但也有例外：SUN的RPC端口從32768開始。
域名
由于IP地址具有不方便記憶并且不能顯示地址組織的名稱和性質(zhì)等缺點，人們設(shè)計出了域名，并通過網(wǎng)域名稱系統(tǒng)（DNS，Domain Name System）來將域名和IP地址相互映射，使人更方便地訪問互聯(lián)網(wǎng)，而不用去記住能夠被機器直接讀取的IP地址數(shù)串。
從語法上講，每一個域名都是由標號序列組成，各標號之間用點隔開。如圖所示的域名，由3個標號組成，其中標號cn是頂級域名，標號com是二級域名，標號example是三級域名，www是主機名。
在國家頂級域名下注冊的二級域名由各國自行確定。我國把二級域名劃分為類別域名和行政域名2大類。
類別域名：如ac（科研機構(gòu)），com（工、商、金融等企業(yè)），edu（中國教育機構(gòu)），gov（中國政府機構(gòu)），mil（中國國防機構(gòu)），net（提供互聯(lián)網(wǎng)絡服務的機構(gòu)），org（非營利性的組織）等
行政區(qū)域名：共34個，適用于我國的各省、自治區(qū)、直轄市，如bj（北京市），js（江蘇省），sn（陜西省），sx（山西省）等。
因特網(wǎng)的域名系統(tǒng)可以用域名樹來表示其結(jié)構(gòu)，它實際上是一棵倒過來的樹，在最上面的是根，根下一級結(jié)點就是頂級域名，頂級域名可往下劃分二級域名，再往下劃分就是三級域名、四級域名。
域名到IP地址的解析是由分布在因特網(wǎng)上的許多域名服務器共同完成的。當某一個應用進程需要把主機名解析為IP地址時，該應用進程就調(diào)用解析程序，并將待解析的域名放在DNS請求報文中，以DUP用戶數(shù)據(jù)報的方式發(fā)送給本地域名服務器，本地域名服務器再找到域名后，將對應的IP地址放在回答報文中返回，應用進程獲得目的主機的IP地址后即可進行通信。
網(wǎng)絡協(xié)議
計算機網(wǎng)絡中實現(xiàn)通信必須有一些約定，即通信協(xié)議，對速率、傳輸代碼、代碼結(jié)構(gòu)、傳輸控制步驟、出錯控制等制定標準。
最常用的復合方式是層次方式，網(wǎng)絡通信的不同方面被分解為多個層，層與層之間用接口連接。通信的雙方具有相同的層次，層次實現(xiàn)的功能由協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）來描述。不同系統(tǒng)中的同一層構(gòu)成對等層，對等層之間通過對等層協(xié)議進行通信，理解批次定義好的規(guī)則和約定。每一層表示為物理硬件（即線纜和電流）與所傳輸信息之間的不同抽象層次。在理論上，每一層只與緊挨其上和其下的層對話。將網(wǎng)絡分層，這樣就可以修改甚至替換某一層的軟件，只要層與層之間的接口保持不變，就不會影響到其他層。
- OSI協(xié)議
開放式系統(tǒng)互聯(lián)通信參考模型（英語：Open System Interconnection Reference Model，縮寫為 OSI），簡稱為OSI模型（OSI model），一種概念模型，由國際標準化組織提出，一個試圖使各種計算機在世界范圍內(nèi)互連為網(wǎng)絡的標準框架。定義于ISO/IEC 7498-1。
OSI模型把網(wǎng)絡通信的工作分為7層，分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。
（1）物理層
物理層處于OSI的最底層，是整個開放系統(tǒng)的基礎(chǔ)。物理層涉及通信信道上傳輸?shù)脑?strong>比特流（bits），它的功能主要是為數(shù)據(jù)端設(shè)備提供傳送數(shù)據(jù)的通路以及傳輸數(shù)據(jù)。
（2）數(shù)據(jù)鏈路層
數(shù)據(jù)鏈路層的主要任務是實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡中相鄰節(jié)點之間的可靠傳輸，把原始的、有差錯的物理傳輸線加上數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議以后，構(gòu)成邏輯上可靠的數(shù)據(jù)鏈路。需要完成的功能有鏈路管理、成幀、差錯控制以及流量控制等。其中成幀是對物理層的原始比特流進行界定，數(shù)據(jù)鏈路層也能夠?qū)?strong>幀的丟失進行處理。
（3）網(wǎng)絡層
網(wǎng)絡層涉及源主機節(jié)點到目的主機節(jié)點之間可靠的網(wǎng)絡傳輸，它需要完成的功能主要包括路由選擇、網(wǎng)絡尋址、流量控制、擁塞控制、網(wǎng)絡互連等。
（4）傳輸層
傳輸層起著承上啟下的作用，涉及源端節(jié)點到目的端節(jié)點之間可靠的信息傳輸。傳輸層需要解決跨越網(wǎng)絡連接的建立和釋放，對底層不可靠的網(wǎng)絡，建立連接時需要三次握手，釋放連接時需要四次揮手。
（5）會話層
會話層的主要功能是負責應用程序之間建立、維持和中斷會話，同時也提供對設(shè)備和結(jié)點之間的會話控制，協(xié)調(diào)系統(tǒng)和服務之間的交流，并通過提供單工、半雙工和全雙工3種不同的通信方式，使系統(tǒng)和服務之間有序地進行通信。
（6）表示層
表示層關(guān)心所傳輸數(shù)據(jù)信息的格式定義，其主要功能是把應用層提供的信息變換為能夠共同理解的形式，提供字符代碼、數(shù)據(jù)格式、控制信息格式、加密等的統(tǒng)一表示。
（7）應用層
應用層為OSI的最高層，是直接為應用進程提供服務的。其作用是在實現(xiàn)多個系統(tǒng)應用進程相互通信的同時，完成一系列業(yè)務處理所需的服務。
由于OSI參考模型過于龐大、復雜招致了許多批評。與此相對，美國國防部提出了TCP/IP協(xié)議棧參考模型，簡化了OSI參考模型，因為TCP/IP協(xié)議棧的簡單，獲得了廣泛的應用，并成為后續(xù)因特網(wǎng)使用的參考模型。
- TCP/IP協(xié)議
TCP/IP協(xié)議是一個開放的網(wǎng)絡協(xié)議簇，它的名字主要取自最重要的網(wǎng)絡層IP協(xié)議和傳輸層TCP協(xié)議。TCP/IP協(xié)議定義了電子設(shè)備如何連入因特網(wǎng)，以及數(shù)據(jù)如何在它們之間傳輸?shù)臉藴省?strong>TCP/IP參考模型采用4層的層級結(jié)構(gòu)，每一層都呼叫它的下一層所提供的協(xié)議來完成自己的需求，這4個層次分別是：網(wǎng)絡接口層、網(wǎng)絡層（IP層）、傳輸層（TCP層）、應用層。
（1）網(wǎng)絡接口層
這是TCP/IP軟件的最低層，負責接收IP數(shù)據(jù)報并通過網(wǎng)絡發(fā)送之，或者從網(wǎng)絡上接收物理幀，抽出IP數(shù)據(jù)報，交給IP層。
（2）網(wǎng)絡層
網(wǎng)絡層是整個TCP/IP協(xié)議棧的核心。它的功能是把分組發(fā)往目標網(wǎng)絡或主機。同時，為了盡快地發(fā)送分組，可能需要沿不同的路徑同時進行分組傳遞。因此，分組到達的順序和發(fā)送的順序可能不同，這就需要上層必須對分組進行排序。網(wǎng)絡層除了需要完成路由的功能外，也可以完成將不同類型的網(wǎng)絡（異構(gòu)網(wǎng)）互連的任務。除此之外，互聯(lián)網(wǎng)層還需要完成擁塞控制的功能。
（3）傳輸層
負責在應用進程之間建立端到端的連接和可靠通信，它只存在與端節(jié)點中。涉及兩個協(xié)議，TCP和UDP。其中，TCP協(xié)議提供面向連接的服務，提供按字節(jié)流的有序、可靠傳輸，可以實現(xiàn)連接管理、差錯控制、流量控制、擁塞控制等。UDP協(xié)議提供無連接的服務，用于不需要或無法實現(xiàn)面向連接的網(wǎng)絡應用中。
（4）應用層
為各種網(wǎng)絡應用提供服務。
TCP/IP協(xié)議
TCP/IP協(xié)議報文段包括協(xié)議首部和數(shù)據(jù)兩部分，協(xié)議首部的固定部分是20個字節(jié)，首部的固定部分后面是選項部分。
下面是報文段首部各個字段的含義：
源端口號以及目的端口號：各占2個字節(jié)，端口是傳輸層和應用層的服務接口，用于尋找發(fā)送端和接收端的進程，一般來講，通過端口號和IP地址，可以唯一確定一個TCP/IP連接，在網(wǎng)絡編程中，通常被稱為一個socket接口。
序號：Seq序號，占4個字節(jié)、32位。用來標識從TCP/IP發(fā)送端向TCP/IP接收端發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)流。發(fā)起方發(fā)送數(shù)據(jù)時對此進行標記。
確認序號：Ack序號，占4個字節(jié)、32位。包含發(fā)送確認的一端所期望收到的下一個序號。只有ACK標記位為1時，確認序號字段才有效，因此，確認序號應該是上次已經(jīng)成功收到數(shù)據(jù)字節(jié)序號加1，即Ack=Seq + 1。
數(shù)據(jù)偏移：占4個字節(jié)，用于指出TCP/IP首部長度，若不存在選項，則這個值為20字節(jié)，數(shù)據(jù)偏移的最大值為60字節(jié)。
保留字段占6位，暫時可忽略，值全為0。
標志位，6個
（1）URG(緊急)：為1時表明緊急指針字段有效
（2）ACK(確認)：為1時表明確認號字段有效
（3）PSH(推送)：為1時接收方應盡快將這個報文段交給應用層
（4）RST(復位)：為1時表明TCP連接出現(xiàn)故障必須重建連接
（5）SYN(同步)：在連接建立時用來同步序號
（6）FIN(終止)：為1時表明發(fā)送端數(shù)據(jù)發(fā)送完畢要求釋放連接
接收窗口：占2個字節(jié)，用于流量控制和擁塞控制，表示當前接收緩沖區(qū)的大小。在計算機網(wǎng)絡中，通常是用接收方的接收能力的大小來控制發(fā)送方的數(shù)據(jù)發(fā)送量。TCP/IP連接的一端根據(jù)緩沖區(qū)大小確定自己的接收窗口值，告訴對方，使對方可以確定發(fā)送數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。
校驗和：占2個字節(jié)，范圍包括首部和數(shù)據(jù)兩部分。
選項是可選的，默認情況是不選。
三次握手與四次揮手
TCP/IP是面向連接的協(xié)議，因此每個TCP/IP連接都有3個階段：連接建立、數(shù)據(jù)傳送和連接釋放。連接建立經(jīng)歷三個步驟，通常稱為“三次握手”。三次握手的目的是同步連接雙方的序列號和確認號并交換 TCP/IP窗口大小信息。
客戶端發(fā)送連接請求。發(fā)送連接請求報文段內(nèi)容：SYN=1，seq=x；SYN=1意思是一個TCP的SYN（同步序列）標志位置為1的包，指明客戶端打算連接的服務器的端口；seq=x表示客戶端初始序號x，保存在包頭的序列號（Sequence Number）字段里，進入SYN—SEND狀態(tài)，等待服務器的確認。
服務器收到客戶端連接請求報文，如果同意建立連接，向客戶機發(fā)回確認報文段（ACK）應答，并為該TCP連接分配TCP緩存和變量。服務器發(fā)回確認報文段內(nèi)容：SYN=1，ACK=1，seq=y，ack=x+1；SYN標志位和ACK標志位均為1，同時將確認序號（Acknowledgement Number）設(shè)置為客戶的初始序列號 ( Initial Sequence Number) ISN 加1，即x+1；seq=y為服務端初始序號y。服務器端將上述所有信息放到一個報文段（即SYN+ACK報文段）中，一并發(fā)送給客戶端，此時服務器進入SYN—RECV狀態(tài)。
客戶機收到服務器的確認報文段后，向服務器給出確認報文段（ACK），并且也要給該連接分配緩存和變量。此包發(fā)送完畢，客戶端和服務器進入ESTABLISHED（TCP連接成功）狀態(tài)，完成三次握手。客戶端發(fā)回確認報文段內(nèi)容：ACK=1，seq=x+1，ack=y+1；ACK=1為確認報文段；seq=x+1為客戶端序號加1；ack=y+1,為服務器發(fā)來的ACK的初始序號字段+1。
為什么要三次握手？
- TCP/IP和UDP的區(qū)別
我們先來對比下TCP/IP和UDP的區(qū)別：我們都知道TCP/IP是可靠通信協(xié)議， 而 UDP 是不可靠通信協(xié)議，所以UDP會導致接收方接收到的數(shù)據(jù)可能存在部分丟失。
- 為什么不是兩次握手
TCP/IP是一個雙向通信協(xié)議， 通信雙方都有能力發(fā)送信息， 并接收響應。
（1）防止舊的重復連接引起連接混亂
如果 TCP/IP 握手的次數(shù)只有兩次，接收方只能選擇接受請求或者拒絕接受請求，在網(wǎng)絡狀況比較復雜或者網(wǎng)絡狀況比較差的情況下，發(fā)送方可能會連續(xù)發(fā)送多次建立連接的請求，某個網(wǎng)絡結(jié)點長時間的滯留了，在某個時間節(jié)點到達服務端，此時就有可能任務是服務端發(fā)起的新請求，向客戶端發(fā)生確認報文，建立連接，導致錯誤的連接。所以如果 TCP/IP 是三次握手的話，那么客戶端在接收到服務器端 SEQ+1 的消息之后，就可以判斷當前的連接是否為歷史連接，如果判斷為歷史連接的話就會發(fā)送終止報文（RST）給服務器端終止連接，否則就會發(fā)送指令給服務器端來建立連接。
（2）同步初始化序列化
通過上面的概念我們知道 TCP/IP的一個重要特征就是可靠性，而 TCP/IP為了保證在不穩(wěn)定的網(wǎng)絡環(huán)境中構(gòu)建一個穩(wěn)定的數(shù)據(jù)連接，它就需要一個“序列號”字段來保證自己的穩(wěn)定性，而這個序列號的作用就是防止數(shù)據(jù)包重復發(fā)送，以及有效的解決數(shù)據(jù)包接收時順序顛倒的問題。客戶端和服務端通過三次握手建立連接后，得到一個可靠的初始化序列號。如果只是兩次握手， 最多只有連接發(fā)起方的起始序列號能被確認， 另一方選擇的序列號則得不到確認。
- 為什么不是四次或更多次握手
當服務端收到客戶端的SYN連接請求報文后，可以直接發(fā)送SYN+ACK報文。其中ACK報文是用來應答的，SYN報文是用來同步的。所以沒有必要將SYN和ACK單獨分開，避免資源浪費，三次握手是建立雙方連接的最低值。
當客戶端和服務器通過三次握手建立了TCP連接以后，就可以進行數(shù)據(jù)傳輸，當數(shù)據(jù)傳送完畢，就要進行關(guān)閉操作，需要經(jīng)歷四個步驟。
由于TCP連接是全雙工的，因此每個方向都必須單獨進行關(guān)閉。這原則是當一方完成它的數(shù)據(jù)發(fā)送任務后就能發(fā)送一個FIN來終止這個方向的連接。收到一個FIN只意味著這一方向上沒有數(shù)據(jù)流動，一個TCP連接在收到一個FIN后仍能發(fā)送數(shù)據(jù)。首先進行關(guān)閉的一方將執(zhí)行主動關(guān)閉，而另一方執(zhí)行被動關(guān)閉。
TCP客戶端發(fā)送一個FIN，用來關(guān)閉客戶端到服務端的數(shù)據(jù)傳送，客戶端進入FIN-WAIT-1狀態(tài)，表示客戶端沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送給服務端了。
服務端收到這個FIN，它發(fā)回一個ACK給客戶端，確認序號為收到的序號加1。和SYN一樣，一個FIN將占用一個序號；服務端進入CLOSE-WAIT狀態(tài)，服務端告訴客戶端，我“同意”你的關(guān)閉請求。
服務端向客戶端發(fā)送FIN報文段，請求關(guān)閉連接，服務端進入LAST-ACK狀態(tài)。
客戶端收到FIN后，客戶端進入TIME-WAIT狀態(tài)，接著發(fā)回一個ACK報文給服務端確認，并將確認序號設(shè)置為收到序號加1，服務端進入CLOSED狀態(tài)，客戶端等待2MSL后依然沒有收到回復，則證明服務端已正常關(guān)閉，客戶端也可以關(guān)閉連接了，完成四次揮手。
為什么要四次揮手？
關(guān)閉連接時，客戶端向服務端發(fā)送 FIN 時，僅僅表示客戶端不再發(fā)送數(shù)據(jù)了但是還能接收數(shù)據(jù)。服務器收到客戶端的 FIN 報文時，先回一個 ACK 應答報文，而服務端可能還有數(shù)據(jù)需要處理和發(fā)送，等服務端不再發(fā)送數(shù)據(jù)時，才發(fā)送 FIN 報文給客戶端來表示同意現(xiàn)在關(guān)閉連接。
- 可以進行三次揮手嗎？
可以的，我們知道第三次揮手是為了確認服務端沒有要發(fā)送的數(shù)據(jù)，如果第一次揮手后服務端沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送，是有可能將第二次和第三次揮手合并的，這樣就是三次揮手了。如果服務端有數(shù)據(jù)，難道就不能進行三次揮手了嗎？也是不一定的，TCP中有個延遲確認的特性，客戶端收到數(shù)據(jù)后，可以不用馬上進行ACK確認，可能將多個數(shù)據(jù)包合并一個確認包，再將確認包放到第四次揮手里，然后把第二次和第三次揮手合并，這樣也就是三次揮手了。
UDP協(xié)議
UDP 是User Datagram Protocol的簡稱， 中文名是用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議，是OSI（Open System Interconnection，開放式系統(tǒng)互聯(lián)） 參考模型中一種無連接的傳輸層協(xié)議。傳輸數(shù)據(jù)之前源端和終端不建立連接，當它想傳送時就簡單地去抓取來自應用程序的數(shù)據(jù)，并盡可能快地把它扔到網(wǎng)絡上。在發(fā)送端，UDP傳送數(shù)據(jù)的速度僅僅是受應用程序生成數(shù)據(jù)的速度、計算機的能力和傳輸帶寬的限制；在接收端，UDP把每個消息段放在隊列中，應用程序每次從隊列中讀一個消息段。
- 由于傳輸數(shù)據(jù)不建立連接，因此也就不需要維護連接狀態(tài)，包括收發(fā)狀態(tài)等，因此一臺服務機可同時向多個客戶機傳輸相同的消息。
- UDP信息包的標題很短，只有8個字節(jié)，相對于TCP的20個字節(jié)信息包而言UDP的額外開銷很小。
- 吞吐量不受擁擠控制算法的調(diào)節(jié)，只受應用軟件生成數(shù)據(jù)的速率、傳輸帶寬、源端和終端主機性能的限制。
- UDP是面向報文的。發(fā)送方的UDP對應用程序交下來的報文，在添加首部后就向下交付給IP層。既不拆分，也不合并，而是保留這些報文的邊界，因此，應用程序需要選擇合適的報文大小。
雖然UDP是一個不可靠的協(xié)議，但它是分發(fā)信息的一個理想?yún)f(xié)議。例如，在屏幕上報告股票市場、顯示航空信息等等。UDP也用在路由信息協(xié)議RIP（Routing Information Protocol）中修改路由表。在這些應用場合下，如果有一個消息丟失，在幾秒之后另一個新的消息就會替換它。UDP廣泛用在多媒體應用中。
HTTP協(xié)議
超文本傳輸協(xié)議（Hyper Text Transfer Protocol，HTTP）是一個簡單的請求-響應協(xié)議，HTTP是應用層協(xié)議，它通常運行在TCP之上。它指定了客戶端可能發(fā)送給服務器什么樣的消息以及得到什么樣的響應。請求和響應消息的頭以ASCII形式給出；而 消息內(nèi)容則具有一個類似MIME的格式。這個簡單模型是早期Web成功的有功之臣，因為它使開發(fā)和部署非常地直截了當。
典型的HTTP事務處理有如下的過程：
- 默認情況下，客戶端在端口80打開與服務器的一個TCP連接，URL中還可以指定其他端口。
- 客戶端向服務器發(fā)送消息，請求指定路徑上的資源。這個資源包括一個首部，可選地（取決于請求的性質(zhì)）還可以有一個空行，后面是這個請求的數(shù)據(jù)。
- 服務器向客戶端發(fā)送響應。響應以響應碼開頭，后面是包含數(shù)據(jù)的首部、一個空行以及所請求的文檔或錯誤消息。
- 客戶端和服務器關(guān)閉連接。
HTTP報文由從客戶機到服務器的請求和從服務器到客戶機的響應構(gòu)成。請求報文格式如下：
- 請求報文
HTTP請求報文由請求行、首部行和實體主體組成。
- 響應報文
HTTP響應報文由狀態(tài)行、首部行和實體主體組成。
除了上面案例中的POST請求方法，還有很多其它請求方法，如圖所示：
在HTTP響應報文的例子中，我們可以看到狀態(tài)碼是200，表示響應成功。
HTTP之外還有HTTPS
HTTPS（全稱：Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer），是以安全為目標的HTTP通道，簡單來說就是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL層，HTTPS的安全基礎(chǔ)是SSL，因此加密的詳細內(nèi)容就需要SSL。它是一個URL scheme（抽象標識符體系），句法類同http:體系，用于安全的HTTP數(shù)據(jù)傳輸。https:URL表明它使用了HTTP，但HTTPS存在不同于HTTP的默認端口及一個加密/身份驗證層（在HTTP與TCP之間）。
HTTP和HTTPS的區(qū)別：
超文本傳輸協(xié)議HTTP協(xié)議被用于在Web瀏覽器和網(wǎng)站服務器之間傳遞信息。HTTP協(xié)議以明文方式發(fā)送內(nèi)容，不提供任何方式的數(shù)據(jù)加密，如果攻擊者截取了Web瀏覽器和網(wǎng)站服務器之間的傳輸報文，就可以直接讀懂其中的信息，因此HTTP協(xié)議不適合傳輸一些敏感信息，比如信用開號、密碼等。
為了解決HTTP協(xié)議的這一缺陷，需要使用另一種協(xié)議：安全套接字層超文本傳輸協(xié)議HTTPS。為了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?#xff0c;HTTPS在HTTP的基礎(chǔ)上加入了SSL協(xié)議，SSL依靠證書來驗證服務器的身份，并為瀏覽器和服務器之間的通信加密。
HTTPS和HTTP的區(qū)別主要為以下四點：
- https協(xié)議需要到ca申請證書，一般免費證書很少，需要繳費。
- http是超文本傳輸協(xié)議，信息是明文傳輸，https則是具有安全性的ssl加密傳輸協(xié)議。
- http和https使用的是完全不同的連接方式，用的端口也不一樣，前者是80，后者是443。
- http的連接很簡單，是無狀態(tài)的；https協(xié)議是有ssl+http協(xié)議構(gòu)建的可進行加密傳輸、身份認證的網(wǎng)絡協(xié)議，比http協(xié)議安全。
Socket網(wǎng)絡編程
Java的網(wǎng)絡編程主要涉及到的內(nèi)容是套接字(Socket)編程。Socket是通信的基石，是支持TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡通信的基本操作單元。它是網(wǎng)絡通信過程中端點的抽象表示，包含進行網(wǎng)絡通信必須的五種信息：連接使用的協(xié)議、本地主機的IP地址、本地進程的協(xié)議端口、遠程主機的IP地址、遠程進程的協(xié)議端口。Socket本身不算是協(xié)議，它只是提供了一個針對TCP或者UDP編程的接口。Socket是對端口通信開發(fā)的工具,它要更底層一些。
Socket編程主要涉及到客戶端和服務端兩個方面，首先是在服務器端創(chuàng)建一個服務器套接字（ServerSocket），并把它附加到一個端口上，服務器從這個端口監(jiān)聽連接。端口號的范圍是0到65536，但是0到1024是為特權(quán)服務保留的端口號，我們可以選擇任意一個當前沒有被其他進程使用的端口。
客戶端請求與服務器進行連接的時候，根據(jù)服務器的域名或者IP地址，加上端口號，打開一個套接字。當服務器接受連接后，服務器和客戶端之間的通信就像輸入輸出流一樣進行操作。
TCP編程
java.net.IntAddress類封裝計算機的IP地址，沒有端口。java.net.Socket 類代表一個套接字，而且 java.net.ServerSocket 類為服務器程序提供了一種機制來監(jiān)聽客戶端并和它們建立連接。
InetAddress 類
InetAddress類的兩個子類：Inet4Address、Inet6Address，一個用于表示IPV4協(xié)議，另一個表示IPV6協(xié)議
InetAddress類不能直接創(chuàng)建，通過靜態(tài)方法創(chuàng)建對象。列舉常用方法：
- getByName(String host)：通過主機名或域名得到InetAddress對象
- getLocalHost()：獲取本地主機的地址。
- getLoopbackAddress()：獲取IPV4或者IPV6回環(huán)對象。
- getAllByName(String host)：獲取指定主機名的所有IP地址的數(shù)組。
示例代碼如下：
public class NetworkProgramming {public static void main(String[] args) {InetAddress inetAddress = InetAddress.getByName("localhost");System.out.println(inetAddress);inetAddress = InetAddress.getLocalHost();System.out.println(inetAddress);inetAddress = InetAddress.getLoopbackAddress();System.out.println(inetAddress);InetAddress[]inetAddress2 = InetAddress.getAllByName("www.baidu.com");System.out.println(Arrays.toString(inetAddress2));/** Output: * localhost/127.0.0.1* DESKTOP-4K4SA9I/192.168.36.118* localhost/127.0.0.1* [www.baidu.com/180.101.49.12, www.baidu.com/180.101.49.11]*/} }創(chuàng)建后，還有許多方法可以進行獲取和判斷操作，列舉一部分代碼，示例代碼如下：
public class NetworkProgramming {public static void main(String[] args) {InetAddress inetAddress = InetAddress.getByName("www.baidu.com");System.out.println("規(guī)范的主機名："+inetAddress.getCanonicalHostName());System.out.println("主機名："+inetAddress.getHostName());System.out.println("是否為通配符地址："+inetAddress.isAnyLocalAddress());System.out.println("是否為鏈接本地地址："+inetAddress.isLinkLocalAddress());System.out.println("是否全局范圍的多播地址："+inetAddress.isMCGlobal());System.out.println("是否鏈路本地作用域的多播地址："+inetAddress.isMCLinkLocal());System.out.println("是否為一個IP組播地址："+inetAddress.isMulticastAddress());System.out.println("地址是否可達："+inetAddress.isReachable(1000));System.out.println("是否為網(wǎng)站本地地址："+inetAddress.isSiteLocalAddress());/** Output:* 規(guī)范的主機名：180.101.49.12* 主機名：www.baidu.com* 是否為通配符地址：false* 是否為鏈接本地地址：false* 是否全局范圍的多播地址：false* 是否鏈路本地作用域的多播地址：false* 是否為一個IP組播地址：false* 地址是否可達：true* 是否為網(wǎng)站本地地址：false*/} }除此之外還有IntetSocketAddress類，與InetAddress 類不同的是增加了端口號（port），創(chuàng)建方法如下：
- createUnresolved(String host, int port)：未解析的套接字地址 。
- new InetSocketAddress(int port)：創(chuàng)建一個套接字地址，其中IP地址是通配符地址和指定值的端口號。
- new InetSocketAddress(String hostname, int port)：使用主機名和端口號創(chuàng)建套接字地址。
- new InetSocketAddress(InetAddress addr, int port)：使用InetAddress對象和端口號創(chuàng)建套接字地址。
示例代碼如下：
public class NetworkProgramming {public static void main(String[] args) {InetSocketAddress inetSocketAddress = InetSocketAddress.createUnresolved("localhost",8088);System.out.println(inetSocketAddress);inetSocketAddress = new InetSocketAddress(8088);System.out.println(inetSocketAddress);inetSocketAddress = new InetSocketAddress("192.168.16.118",8088);System.out.println(inetSocketAddress);InetAddress inetAddress = InetAddress.getByName("192.168.16.118");inetSocketAddress = new InetSocketAddress(inetAddress,8088);System.out.println(inetSocketAddress);/** Output:* localhost:8088* 0.0.0.0/0.0.0.0:8088* /192.168.16.118:8088* /192.168.16.118:8088*/} }當然IntetSocketAddress類也有屬于自己的方法，示例代碼如下：
public class NetworkProgramming {public static void main(String[] args) {InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress("www.baidu.com",8088);System.out.println("解析地址："+inetSocketAddress.getAddress());System.out.println("主機名："+inetSocketAddress.getHostName());System.out.println("端口號："+inetSocketAddress.getPort());System.out.println("主機名或地址："+inetSocketAddress.getHostString());System.out.println("是否解析："+inetSocketAddress.isUnresolved());/** Output:* 解析地址：www.baidu.com/180.101.49.12* 主機名：www.baidu.com* 端口號：8088* 主機名或地址：www.baidu.com* 是否解析：false*/} }Socket類
Socket是一組編程接口（API）, 是對TCP/IP協(xié)議的封裝和應用。java.net.Socket 類方法代表客戶端和服務器都用來互相通信的套接字。客戶端通過實例化而擁有一個 Socket 對象，然后服務器從 accept() 方法的返回值獲得一個 Socket 對象。
通過創(chuàng)建Socket 類可以監(jiān)聽指定端口，列舉常用的構(gòu)造函數(shù)，示例代碼如下：
- new Socket()：創(chuàng)建一個未連接的套接字。使用 connect() 方法來連接這個套接字到服務器。
- new Socket(String host, int port)：創(chuàng)建一個流套接字并將其連接到指定的主機和端口號。
- new Socket(InetAddress address, int port)：創(chuàng)建一個流套接字并將其連接到指定的端口和指定的IP地址。
- new Socket(String host, int port, InetAddress localAddr,int localPort)：創(chuàng)建套接字并將其連接到上指定的遠程主機指定的遠端端口。Socket也將bind()綁定到本地提供的地址和端口。
Socket類中還有一些比較常用的方法，示例代碼如下：
public class Client {public static void main(String[] args) {Socket socket = new Socket("localhost",3306);System.out.println("nio通道對象："+socket.getChannel());System.out.println("是否啟用："+socket.getKeepAlive());System.out.println("本地端口："+socket.getLocalPort());System.out.println("遠程端口："+socket.getPort());System.out.println("連接地址："+socket.getInetAddress());System.out.println("本地地址："+socket.getLocalAddress());System.out.println("遠程地址："+socket.getRemoteSocketAddress());System.out.println("輸入流："+socket.getInputStream());System.out.println("輸出流："+socket.getOutputStream());System.out.println("是否連接成功："+socket.isConnected());System.out.println("是否綁定成功："+socket.isBound());System.out.println("是否關(guān)閉："+socket.isClosed());System.out.println("讀取是否關(guān)閉："+socket.isInputShutdown());System.out.println("寫入是否關(guān)閉："+socket.isOutputShutdown());SocketAddress socketAddress = Proxy.NO_PROXY.address();//連接socket.connect(socketAddress);//綁定socket.bind(socketAddress);//關(guān)閉socket.close();//設(shè)置socket是否激活socket.setKeepAlive(true);//設(shè)置網(wǎng)絡緩沖區(qū)大小socket.setSendBufferSize(1024);/** Output:* nio通道對象：null* 是否啟用：false* 本地端口：58154* 遠程端口：3306* 連接地址：localhost/127.0.0.1* 本地地址：/127.0.0.1* 遠程地址：localhost/127.0.0.1:3306* 輸入流：java.net.SocketInputStream@29453f44* 輸出流：java.net.SocketOutputStream@5cad8086* 是否連接成功：true* 是否綁定成功：true* 是否關(guān)閉：false* 讀取是否關(guān)閉：false* 寫入是否關(guān)閉：false*/} }ServerSocket類
僅僅只有Socket類是不足以編寫服務器的，java.net.ServerSocket 類被服務器應用程序使用來獲得一個端口和監(jiān)聽客戶端請求。ServerSocket使用accept()方法監(jiān)聽這個端口的入站連接。accept()會一直阻塞，直到一個客戶端嘗試建立連接，此時accept()將會返回一個連接客戶端和服務器的Socket對象。
列舉常用的構(gòu)造函數(shù)，示例代碼如下：
- new ServerSocket()：創(chuàng)建未綁定的服務器套接字。
- new ServerSocket(int port)：創(chuàng)建與指定端口綁定的服務器套接字。
- new ServerSocket(int port, int backlog)：創(chuàng)建服務器套接字并將其綁定到指定的本地端口，設(shè)置請求的傳入連接隊列的最大長度。
- new ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr)：創(chuàng)建一個具有指定端口的服務器，設(shè)置請求的傳入連接隊列的最大長度以及綁定的本地IP地址。
ServerSocket類中還有一些比較常用的方法，示例代碼如下：
public class Client {public static void main(String[] args) throws IOException {ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(80);System.out.println("nio通道對象："+serverSocket.getChannel());System.out.println("本地端口："+serverSocket.getLocalPort());System.out.println("連接地址："+serverSocket.getInetAddress());System.out.println("是否綁定成功："+serverSocket.isBound());System.out.println("是否關(guān)閉："+serverSocket.isClosed());//連接serverSocket.accept();//綁定serverSocket.bind(Proxy.NO_PROXY.address());//關(guān)閉serverSocket.close();/** Output:* nio通道對象：null* 本地端口：80* 連接地址：0.0.0.0/0.0.0.0* 是否綁定成功：true* 是否關(guān)閉：false*/} }案例一：客戶端向服務端發(fā)送消息，服務端收到消息后再發(fā)送給客戶端
客戶端，示例代碼如下：
public class Client {public static void main(String[] args) throws IOException {try(Socket socket = new Socket("192.168.36.118", 996);OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();InputStream inputStream = socket.getInputStream();){System.out.println("客戶端發(fā)送消息：");outputStream.write("你好".getBytes());//關(guān)鍵代碼：告訴服務端結(jié)束輸出，否則服務端收到消息會一直阻塞socket.shutdownOutput();//outputStream.flush();byte[] bytes = new byte[1024];int len = 0;while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {System.out.println("客戶端接收消息：" + new String(bytes, 0, len));}}catch (Exception e){}/** Output:* 客戶端發(fā)送消息：* 客戶端接收消息：你好，很高興認識你*/} }服務端，示例代碼如下：
public class NetworkProgramming {public static void main(String[] args) throws IOException {try(ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(996);Socket socket = serverSocket.accept();InputStream inputStream = socket.getInputStream();OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();) {byte[] bytes = new byte[1024];int len = 0;while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {System.out.println("服務端接收消息：" + new String(bytes, 0, len));}System.out.println("服務端發(fā)送消息");outputStream.write("你好，很高興認識你".getBytes());}catch (Exception e){e.printStackTrace();}/** Output:* 服務端接收消息：你好* 服務端發(fā)送消息*/} }案例二：客戶端向服務端發(fā)送圖片，服務端收到消息后再發(fā)送圖片給客戶端
基本原理和發(fā)送消息一直，只不過把內(nèi)容的主題換成了文件。
客戶端，示例代碼如下：
public class Client {public static void main(String[] args) throws IOException {byte[] bytes = new byte[1024];int len = 0;try (Socket socket = new Socket("192.168.36.118", 996);OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();InputStream inputStream = socket.getInputStream();FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("C:\\mnt\\client.gif");FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("client\\server.jpg");) {System.out.println("客戶端發(fā)送圖片");while ((len = fileInputStream.read(bytes)) != -1) {outputStream.write(bytes, 0, len);}//關(guān)鍵代碼：告訴服務端結(jié)束輸出，否則服務端會一直阻塞socket.shutdownOutput();//outputStream.flush();System.out.println("收到服務端圖片并保存");while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {fileOutputStream.write(bytes, 0, len);}} catch (Exception e) {}/** Output:* 客戶端發(fā)送圖片* 收到服務端圖片并保存*/} }服務端，示例代碼如下：
public class NetworkProgramming {public static void main(String[] args) throws IOException {byte[] bytes = new byte[1024];int len = 0;try(ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(996);Socket socket = serverSocket.accept();InputStream inputStream = socket.getInputStream();OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("C:\\mnt\\server.jpg");FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("server\\client.gif");) {System.out.println("收到客戶端圖片并保存");while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {fileOutputStream.write(bytes,0,len);}System.out.println("服務端發(fā)送圖片");while ((len = fileInputStream.read(bytes)) != -1) {outputStream.write(bytes,0,len);}}catch (Exception e){e.printStackTrace();}/** Output:* 收到客戶端圖片并保存* 服務端發(fā)送圖片*/} }結(jié)果圖如下：
案例三：客戶端和服務端通訊長連接
先來展示錯誤的長連接方式。
客戶端，示例代碼如下：
public class Client {public static void main(String[] args) throws IOException {try(Socket socket = new Socket("192.168.131.1", 996);OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();InputStream inputStream = socket.getInputStream();){while (true) {System.out.println("客戶端發(fā)送消息：");Scanner scanner = new Scanner(System.in);String b = scanner.next();outputStream.write(b.getBytes());//關(guān)鍵代碼：告訴服務端結(jié)束輸出，否則服務端收到消息會一直阻塞socket.shutdownOutput();//outputStream.flush();byte[] bytes = new byte[1024];int len = 0;while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {System.out.println("客戶端接收消息：" + new String(bytes, 0, len));}}}catch (Exception e){e.printStackTrace();}/** Output:* 客戶端發(fā)送消息：* 11* 客戶端接收消息：222* 客戶端接收消息：222* 客戶端接收消息：qwe* 客戶端接收消息：qwe* 客戶端接收消息：qwe* 客戶端接收消息：qwe* 客戶端接收消息：qwe*/} }服務端，示例代碼如下：
public class NetworkProgramming {public static void main(String[] args) throws IOException {try(ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(996);Socket socket = serverSocket.accept();InputStream inputStream = socket.getInputStream();OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();) {while (true) {byte[] bytes = new byte[1024];int len = 0;while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {System.out.println("服務端接收消息：" + new String(bytes, 0, len));}System.out.println("服務端發(fā)送消息");Scanner scanner = new Scanner(System.in);String b = scanner.next();outputStream.write(b.getBytes());}}catch (Exception e){e.printStackTrace();}/** Output:* 服務端接收消息：11* 服務端發(fā)送消息* 222* 服務端發(fā)送消息* 222* 服務端發(fā)送消息*/} }通過輸出可以看到，當客戶端第一次發(fā)送消息后，服務端接收完消息，再由服務端發(fā)送時，由于沒有關(guān)閉輸出操作，導致客戶端一直處于監(jiān)聽狀態(tài)，但是如果服務端關(guān)閉輸出操作；客戶端再發(fā)送消息時，此時雙方發(fā)送都已關(guān)閉，這會導致異常錯誤。我們想要實現(xiàn)雙方都可以發(fā)送或接受消息，示例代碼如下：
客戶端，示例代碼如下：
public class Client {private static Executor executor = Executors.newCachedThreadPool();public static void main(String[] args) throws IOException {executor.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try (Socket socket = new Socket("192.168.131.1", 996);InputStream inputStream = socket.getInputStream();OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();) {while (true) {System.out.println("客戶端發(fā)送消息：");Scanner scanner = new Scanner(System.in);String s = scanner.nextLine();outputStream.write(s.getBytes());//強制刷新輸出outputStream.flush();byte[] bytes = new byte[1024];int len = inputStream.read(bytes);s = new String(bytes, 0, len);System.out.println("客戶端接收消息：" + s);}} catch (UnknownHostException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}});/** Output:* 客戶端發(fā)送消息：* 你好，很高興認識你！* 客戶端接收消息：我也是，怎么稱呼你？*/} }服務端，示例代碼如下：
public class NetworkProgramming {private static Executor executor = Executors.newCachedThreadPool();public static void main(String[] args) throws IOException {executor.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(996);Socket socket = serverSocket.accept();InputStream inputStream = socket.getInputStream();OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();) {while (true) {byte[] bytes = new byte[1024];int len = 0;while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {String s = new String(bytes, 0, len);System.out.println("服務端接收消息：" + s);System.out.println("服務端發(fā)送消息：");Scanner scanner = new Scanner(System.in);s = scanner.nextLine();outputStream.write(s.getBytes());//強制刷新輸出outputStream.flush();}}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}});/** Output:* 服務端接收消息：你好，很高興認識你！* 服務端發(fā)送消息：* 我也是，怎么稱呼你？*/} }這樣就實現(xiàn)了一個簡單的聊天工具，不過單方面通訊不能發(fā)送多條信息，算是一個小遺憾，有機會再研究，有想法的可以評論區(qū)討論！！！
UDP編程
UDP編程主要有兩個類：DatagramSocket類和DatagramPacket類，UDP數(shù)據(jù)報通過數(shù)據(jù)報套接字 DatagramSocket 發(fā)送和接收，系統(tǒng)不保證UDP數(shù)據(jù)報一定能夠安全送到目的地，也不能確定什么時候可以抵達。DatagramPacket 對象封裝了UDP數(shù)據(jù)報，在數(shù)據(jù)報中包含了發(fā)送端的 IP 地址和端口號以及接收端的IP地址和端口號。UDP協(xié)議中每個數(shù)據(jù)報都給出了完整的地址信息，因此無須建立發(fā)送方和接收方的連接。這里不在介紹每個類的創(chuàng)建方式和方法了，有興趣的可以自己去了解。
案例一：發(fā)送方發(fā)送消息后，接收方接到消息
發(fā)送方，示例代碼如下：
public class NetworkProgramming {public static void main(String[] args) throws IOException {try (DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket();) {String str = "第一次發(fā)送數(shù)據(jù)";DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(str.getBytes(), str.getBytes().length, InetAddress.getByName("localhost"), 996);datagramSocket.send(datagramPacket);}} }接收方，示例代碼如下：
public class Client {public static void main(String[] args) throws IOException {try (DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(996);) {byte[] bytes = new byte[1024];//數(shù)據(jù)報包DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(bytes, bytes.length, InetAddress.getByName("localhost"), 996);datagramSocket.receive(datagramPacket);System.out.println("接收方接收數(shù)據(jù)：" + new String(bytes));}/** Output:* 接收方接收數(shù)據(jù)：第一次發(fā)送數(shù)據(jù)*/} }案例二：發(fā)送方和接收方長連接
發(fā)送方，示例代碼如下：
public class NetworkProgramming {public static void main(String[] args) throws IOException {//new DatagramSocket(996);監(jiān)聽接收端口try (DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(997);) {while (true) {System.out.print("發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)：");String str = new Scanner(System.in).nextLine();DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(str.getBytes(), str.getBytes().length, InetAddress.getByName("localhost"), 996);datagramSocket.send(datagramPacket);byte[] bytes = new byte[1024];//數(shù)據(jù)報包datagramPacket = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);datagramSocket.receive(datagramPacket);System.out.println("發(fā)送方接收數(shù)據(jù)：" + new String(bytes));}} catch (SocketException e) {e.printStackTrace();} catch (UnknownHostException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}/** Output:* 發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)：你好，很高興認識你！* 發(fā)送方接收數(shù)據(jù)：我也是，要不出來見個面把。* 發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)：嗯嗯*/} }接收方，示例代碼如下：
public class Client {public static void main(String[] args) throws IOException {//new DatagramSocket(996);監(jiān)聽接收端口try (DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(996);) {while (true) {byte[] bytes = new byte[1024];//數(shù)據(jù)報包DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);datagramSocket.receive(datagramPacket);System.out.println("接收方接收數(shù)據(jù)：" + new String(bytes));System.out.print("接收方發(fā)送數(shù)據(jù)：");String str = new Scanner(System.in).nextLine();datagramPacket = new DatagramPacket(str.getBytes(), str.getBytes().length, InetAddress.getByName("localhost"), 997);datagramSocket.send(datagramPacket);}} catch (SocketException e) {e.printStackTrace();} catch (UnknownHostException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}/** Output:* 接收方接收數(shù)據(jù)：你好，很高興認識你！* 接收方發(fā)送數(shù)據(jù)：我也是，要不出來見個面把。* 接收方接收數(shù)據(jù)：嗯嗯*/} }經(jīng)過TCP/IP和UDP代碼的代碼實戰(zhàn)，很容易發(fā)現(xiàn)它們之間的區(qū)別：TCP/IP建立一個端口就可以實現(xiàn)客戶端和服務端之間的交互，而UDP不同，發(fā)送方和接收發(fā)實際上是兩個不同的端口，只不過擔當同一個角色的兩個不同的操作，TCP/IP就有點類似于同一個角色同一個操作。
URL編程
URL（Uniform Resource Locator）中文名為統(tǒng)一資源定位符，有時也被俗稱為網(wǎng)頁地址。表示為互聯(lián)網(wǎng)上的資源，如網(wǎng)頁或者 FTP 地址。
創(chuàng)建
在java.net包中定義了URL類，該類用來處理有關(guān)URL的內(nèi)容。
public class NetworkProgramming {public static void main(String[] args) throws IOException {URL url = new URL("https","baike.baidu.com",80,"/item/Java/85979?fr=aladdin#5");URL url = new URL("https","baike.baidu.com","/item/Java/85979?fr=aladdin#5");URL url = new URL(new URL("https://baike.baidu.com"),"/item/Java/85979?fr=aladdin#5");URL url = new URL("https://baike.baidu.com/item/Java/85979?fr=aladdin#5");} }一共有四種創(chuàng)建方式，以第一種創(chuàng)建方式為例：第一個參數(shù)表示協(xié)議、第二個參數(shù)表示主機、第三個參數(shù)表示端口、第四個參數(shù)表示文件地址。
使用
URL類中包含了很多方法用于訪問URL的各個部分：
public class NetworkProgramming {public static void main(String[] args) throws IOException {URL url = new URL("https://baike.baidu.com/item/Java/85979?fr=aladdin#5");System.out.println("url內(nèi)容：" + url.getContent());System.out.println("url授權(quán)部分：" + url.getAuthority());System.out.println("url默認端口：" + url.getDefaultPort());System.out.println("url文件信息：：" + url.getFile());System.out.println("url主機：" + url.getHost());System.out.println("url端口號：" + url.getPort());System.out.println("url協(xié)議：" + url.getProtocol());System.out.println("url參數(shù)：" + url.getQuery());System.out.println("url錨鏈接：" + url.getRef());System.out.println("url路徑：" + url.getPath());/** Output:* url內(nèi)容：sun.net.www.protocol.http.HttpURLConnection$HttpInputStream@66d2e7d9* url授權(quán)部分：baike.baidu.com* url默認端口：443* url文件信息：：/item/Java/85979?fr=aladdin* url主機：baike.baidu.com* url端口號：-1* url協(xié)議：https* url參數(shù)：fr=aladdin* url錨鏈接：5* url路徑：/item/Java/85979*/} }連接
當你知道一個地址后，如果你需要使用它，就得先連接上：
public class NetworkProgramming {public static void main(String[] args) throws IOException {URL url = new URL("https://baike.baidu.com/item/Java/85979?fr=aladdin#5");URLConnection urlConnection = url.openConnection();} }連接成功后，可以獲取頁面的一些信息，下面列舉了比較常用的方法：
public class NetworkProgramming {public static void main(String[] args) throws IOException {URL url = new URL("https://baike.baidu.com/item/Java/85979?fr=aladdin#5");URLConnection urlConnection = url.openConnection();//設(shè)置地址可用于讀取urlConnection.setDoInput(true);//設(shè)置地址可用于輸出urlConnection.setDoOutput(true);//設(shè)置連接超時時間urlConnection.setConnectTimeout(1000);//設(shè)置讀取超時時間urlConnection.setReadTimeout(1000);System.out.println("獲取讀取狀態(tài)："+urlConnection.getDoInput());System.out.println("獲取輸出狀態(tài)："+urlConnection.getDoOutput());System.out.println("獲取連接狀態(tài)："+urlConnection.getConnectTimeout());System.out.println("獲取讀取超時時間："+urlConnection.getReadTimeout());System.out.println("獲取報文頭（header）內(nèi)容長度："+urlConnection.getContentLength());System.out.println("獲取報文頭（header）類型："+urlConnection.getContentType());System.out.println("獲取報文頭（header）編碼格式："+urlConnection.getContentEncoding());//輸入流urlConnection.getInputStream();//輸出流urlConnection.getOutputStream();/** Output:* 獲取讀取狀態(tài)：true* 獲取輸出狀態(tài)：true* 獲取連接狀態(tài)：1000* 獲取讀取超時時間：1000* 獲取報文頭（header）內(nèi)容長度：-1* 獲取報文頭（header）類型：text/html; charset=UTF-8* 獲取報文頭（header）編碼格式：null*/} }案例
下面就介紹通過URL獲取某網(wǎng)站經(jīng)典歌曲《兩只老虎》為例，示例代碼如下：
public class NetworkProgramming {public static void main(String[] args) throws IOException {URL url = new URL("http://music.163.com/song/media/outer/url?id=566443167.mp3");URLConnection urlConnection = url.openConnection();try (InputStream inputStream = urlConnection.getInputStream();FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("兩只老虎.mp3");) {byte[] bytes = new byte[1024];int i = 0;while ((i = inputStream.read(bytes)) != -1) {fileOutputStream.write(bytes);}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}} }運行后，可以看到對應的項目工作空間下多了一個文件夾
本章小結(jié)
網(wǎng)絡編程從大的方面說就是對信息的發(fā)送到接收，中間傳輸為物理線路的作用。網(wǎng)絡編程設(shè)計的內(nèi)容也是非常的廣，一起加油。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的重拾Java基础知识：网络编程的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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