网络编程

软件结构

• C/S结构 ：全称为Client/Server结构，是指客户端和服务器结构。常见程序有QQ、迅雷等软件。
• B/S结构 ：全称为Browser/Server结构，是指浏览器和服务器结构。常见浏览器有谷歌、火狐等。

网络通信协议

• 网络通信协议： 通过计算机网络可以使多台计算机实现连接，位于同一个网络中的计算机在进行连接和通信时需要遵守一定的规则，这就好比在道路中行驶的汽车一定要遵守交通规则一样。在计算机网络中，这些连接和通信的规则被称为网络通信协议，它对数据的传输格式、传输速率、传输步骤等做了统一规定，通信双方必须同时遵守才能完成数据交换。

• TCP/IP协议： 传输控制协议/因特网互联协议( Transmission Control Protocol/Internet Protocol)，是Internet最基本、最广泛的协议。它定义了计算机如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。它的内部包含一系列的用于处理数据通信的协议，并采用了4层的分层模型，每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求。
  四层TCP/IP协议

TCP/IP协议中的四层分别是应用层、传输层、网络层和链路层，每层分别负责不同的通信功能。
链路层：链路层是用于定义物理传输通道，通常是对某些网络连接设备的驱动协议，例如针对光纤、网线提供的驱动。
网络层：网络层是整个TCP/IP协议的核心，它主要用于将传输的数据进行分组，将分组数据发送到目标计算机或者网络。
运输层：主要使网络程序进行通信，在进行网络通信时，可以采用TCP协议，也可以采用UDP协议。
应用层：主要负责应用程序的协议，例如HTTP协议、FTP协议等。

协议分类

• UDP：用户数据报协议(User Datagram Protocol)。UDP是无连接通信协议，即在数据传输时，数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。简单来说，当一台计算机向另外一台计算机发送数据时，发送端不会确认接收端是否存在，就会发出数据，同样接收端在收到数据时，也不会向发送端反馈是否收到数据。

由于UDP的面向无连接性，不能保证数据的完整性

• TCP：传输控制协议 (Transmission Control Protocol)。TCP协议是面向连接的通信协议，即传输数据之前，在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。

  在TCP连接中必须要明确客户端与服务器端，由客户端向服务端发出连接请求，每次连接的创建都需要经过“三次握手”。

  
  TCP
  • 三次握手：TCP协议中，在发送数据的准备阶段，客户端与服务器之间的三次交互，以保证连接的可靠。
    • 第一次握手，客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器确认。
    • 第二次握手，服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求。
    • 第三次握手，客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接

TCP通信程序

概述

TCP通信能实现两台计算机之间的数据交互，通信的两端，要严格区分为客户端（Client）与服务端（Server）。

两端通信时步骤：

1. 服务端程序，需要事先启动，等待客户端的连接。
2. 客户端主动连接服务器端，连接成功才能通信。服务端不可以主动连接客户端。

在Java中，提供了两个类用于实现TCP通信程序：

1. 客户端：java.net.Socket 类表示。创建Socket对象，向服务端发出连接请求，服务端响应请求，两者建立连接开始通信。
2. 服务端：java.net.ServerSocket 类表示。创建ServerSocket对象，相当于开启一个服务，并等待客户端的连接。

Socket类

Socket 类：该类实现客户端套接字，套接字指的是两台设备之间通讯的端点。

构造方法

• public Socket(String host, int port) :创建套接字对象并将其连接到指定主机上的指定端口号。如果指定的host是null ，则相当于指定地址为回送地址。

成员方法

• public InputStream getInputStream() ： 返回此套接字的输入流。
  • 如果此Scoket具有相关联的通道，则生成的InputStream 的所有操作也关联该通道。
  • 关闭生成的InputStream也将关闭相关的Socket。
• public OutputStream getOutputStream() ： 返回此套接字的输出流。
  • 如果此Scoket具有相关联的通道，则生成的OutputStream 的所有操作也关联该通道。
  • 关闭生成的OutputStream也将关闭相关的Socket。
• public void close() ：关闭此套接字。
  • 一旦一个socket被关闭，它不可再使用。
  • 关闭此socket也将关闭相关的InputStream和OutputStream 。
• public void shutdownOutput() ： 禁用此套接字的输出流。
  • 任何先前写出的数据将被发送，随后终止输出流。

使用步骤：

1. 创建一个客户端对象Socket，构造方法绑定服务器的IP地址和端口号
2. 使用Socket对象中的方法getOutputStream()获取网络字节输出流OutputStream对象
3. 使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write，给服务器发送数据
4. 使用Socket对象中的方法getInputStream()获取网络字节输入流InputStream对象
5. 使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read，读取服务器回写的数据
6. 释放资源（Socket）

ServerSocket类

ServerSocket类：这个类实现了服务器套接字，该对象等待通过网络的请求。

构造方法

• public ServerSocket(int port) ：使用该构造方法在创建ServerSocket对象时，就可以将其绑定到一个指定的端口号上，参数port就是端口号。

构造举例，代码如下：

ServerSocket server = new ServerSocket(6666);

成员方法

• public Socket accept() ：侦听并接受连接，返回一个新的Socket对象，用于和客户端实现通信。该方法会一直阻塞直到建立连接。

Server
 public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9898);
        Socket socket = serverSocket.accept();
        InputStream is = socket.getInputStream();
        byte[] bytes=new byte[1024];
        int len=0;
        while((len=is.read(bytes))!=-1){
            System.out.println(new String(bytes,0,len));
            OutputStream os = socket.getOutputStream();
            os.write("Hi".getBytes());
        }
        socket.close();
        serverSocket.close();
    }

Client
public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket("localhost",9898);
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        os.write("Hello".getBytes());
        InputStream is = socket.getInputStream();
        byte[] bytes=new byte[1024];
        int len=0;
        while((len=is.read(bytes))!=-1){
            System.out.println(new String(bytes,0,len));
        }
        socket.close();
    }

本地上传文件到服务器

Server
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:\\"+System.currentTimeMillis()+".jpg");
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        Socket socket = serverSocket.accept();
        InputStream is = socket.getInputStream();
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len=0;
        while ((len=is.read(bytes))!=-1){
            fos.write(bytes,0,len);
        }
        socket.getOutputStream().write("上传成功".getBytes());
        fos.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();
    }

Client
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket("localhost",8888);
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        FileInputStream fis = new FileInputStream("C:\\wow.jpg");
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len=0;
        while ((len=fis.read(bytes))!=-1){
            os.write(bytes,0,len);
        }

        socket.shutdownOutput();

        InputStream is = socket.getInputStream();
        while((len=is.read(bytes))!=-1){
            System.out.println(new String(bytes,0,len));
        }
        socket.close();
        fis.close();
    }

模拟B\S服务器

public class SerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        System.out.println("服务端  启动 , 等待连接 .... ");
        // 创建ServerSocket 对象
        ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
        Socket socket = server.accept();
        // 转换流读取浏览器的请求消息
        BufferedReader readWb = new
        BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        String requst = readWb.readLine();
        // 取出请求资源的路径
        String[] strArr = requst.split(" ");
        // 去掉web前面的/
        String path = strArr[1].substring(1);
        // 读取客户端请求的资源文件
        FileInputStream fis = new FileInputStream(path);
        byte[] bytes= new byte[1024];
        int len = 0 ;
        // 字节输出流,将文件写会客户端
        OutputStream out = socket.getOutputStream();
        // 写入HTTP协议响应头,固定写法
        out.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n".getBytes());
        out.write("Content-Type:text/html\r\n".getBytes());
        // 必须要写入空行,否则浏览器不解析
        out.write("\r\n".getBytes());
        while((len = fis.read(bytes))!=-1){
            out.write(bytes,0,len);
        }
        fis.close();
        out.close();
        readWb.close(); 
        socket.close();
        server.close();
    }
}