一、網絡編程簡介

1、概念

網絡編程指在網絡通信協議下，不同計算機上運行的程序，進行數據傳輸

2、軟件架構

（1）CS架構（客戶端和服務端）

在用戶本地有一個客戶端程序，在遠程有一個服務器端程序

（2）BS架構（瀏覽器和服務端）

只需要瀏覽器，用戶通過不同的網址，客戶訪問不同的服務器端程序

微信小程序屬于BS架構

二、網絡編程三要素

1、IP

（1）簡介

Internet Protocol，是互聯網協議地址，也稱IP地址

上網設備在網絡中的地址，是唯一的

是設備在網絡中的唯一標識

有 IPv4 和 IPv6

域名通過 DNS 服務器解析為 IP

（2）IPv4 的地址分類形式

公網地址(萬維網使用) 和私有地址(局域網使用)

192.168. 開頭的就是私有地址，范圍即為192.168.0.0~192.168.255.255

專門為組織機構內部使用，以此節省IP

（3）特殊 IP 地址

127.0.0.1，也可以是localhost，是回送地址，也稱本地回環地址，也稱本機IP，永遠只會尋找當前所在本機

（4）常用CMD命令

ipconfig：查看本機IP地址

ping：檢查網絡是否連通

（5）INetAddress 類

static?InetAddress?getByName?(String?host)	確定主機名稱的IP地址 主機名稱可以是機器名稱，也可以是IP地址
String?getHostName?()	獲取此?IP?地址的主機名
String?getHostAddress?()	返回文本顯示中的?IP?地址字符串

2、端口

應用程序在設備中唯一的標識

端口號：由兩個字節表示的整數，取值范圍：0~65535

其中0~1023之間的端口號用于一些知名的網絡服務或者應用

我們自己使用1024及以上的端口號即可

注意：一個端口號只能被一個應用程序使用

3、協議

計算機網絡中，連接和通信的規則被稱為網絡通信協議

常見的協議有UDP、TCP、http、https、ftp等

三、UDP 協議

1、特點

UDP是面向無連接通信協議（沒有接收端也能發送）

速度快，有大小限制（一次最多發送64K），數據不安全，易丟失數據

2、收發數據步驟及示例

public class Send {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1、創建DatagramSocket對象DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);// 如果不指定端口，則隨機指定一個// 2、創建DatagramPacket對象String message = "Hello World!";byte[] content = message.getBytes();DatagramPacket packet = new DatagramPacket(content,content.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"),9999);// 3、發送信息socket.send(packet);// 4、釋放資源socket.close();}
}public class Receive {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1、創建DatagramSocket對象DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9999);// 2、創建DatagramPacket對象byte[] buf = new byte[1024];DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buf, buf.length);// 3、接收數據socket.receive(packet);// 注意：receive方法會阻塞，直到接收到信息后才會往下執行// 接收到的數據在 packet中// 4、解析數據byte[] data = packet.getData();String msg = new String(data, 0, packet.getLength());String ip = packet.getAddress().getHostAddress();System.out.println("from: " + ip);System.out.println("data: " + msg);// 5、釋放資源socket.close();}

四、TCP 協議

1、特點

TCP 協議是面向連接的通信協議（需要服務端響應請求）

速度慢，但沒有大小限制，數據安全

2、收發數據步驟及示例

public class Client {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1、創建Socket對象，指定服務端的IP和端口Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);// 2、獲取傳輸數據的流對象OutputStream os = socket.getOutputStream();InputStream is = socket.getInputStream();// 3、收發數據os.write("Nice to meet you".getBytes());byte[] data = new byte[1024];int len = is.read(data);String msg = new String(data, 0, len);String ip = socket.getInetAddress().getHostAddress();System.out.println("from: " + ip);System.out.println("data: " + msg);// 4、釋放資源socket.close();}
}public class Server {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1、創建ServerSocket對象，指定端口ServerSocket server = new ServerSocket(8888);System.out.println("waiting for client...");// 2、相應客戶端發送的請求Socket socket = server.accept();// 3、獲取傳輸數據的流對象OutputStream os = socket.getOutputStream();InputStream is = socket.getInputStream();// 4、收發數據byte[] data = new byte[1024];int len = is.read(data);String msg = new String(data, 0, len);String ip = socket.getInetAddress().getHostAddress();System.out.println("from: " + ip);System.out.println("data: " + msg);os.write("Nice to meet you too".getBytes());// 5、關流并釋放資源socket.close();server.close();}
}

3、細節補充

（1）三次握手

第一次：客戶端向服務器發送連接請求（SYN包）并等待服務器確認

第二次：服務器向客戶端返回一個響應（SYN包 + ACK包）告訴客戶端收到了請求

第三次：客戶端向服務器再次發送確認信息（ACK包），連接建立

Tips：第三次握手是為了防?失效的連接請求突然傳到服務器（如網絡延遲的重復SYN包）造成單向連接

（4）四次揮手

第一次：客戶端向服務器發送取消連接的請求（FIN包）

第二次：服務器返回一個響應（ACK包）告訴客戶端收到了請求

服務器將最后的數據處理完畢

第三次：服務器向客戶端發送確認取消連接的消息（FIN包）

第四次：客戶端再次發送確認消息（ACK包），連接取消