第一节 网络基础知识

常用的通信协议

MAC地址：（Media Access Control Address，媒体存取控制位址），
IP：（Internet Protocol，网际协议）
UDP：（User Datagram Protocol，用户数据报协议）
TCP：（Transmission Control Protocol，传输控制协议）
HTTP协议：（Hyper Text Transfer Protocol，超文本传输协议）
FTP： （File Transfer Protocol，文件传输协议）
SMTP： （Simple Mail Transfer Protocol，简单邮件传输协议）
POP3/IMAP
POP3：（Post Office Protocol-Version3 邮件协议版本3）
IMAP：（Internet Message Access Protocol 消息访问协议）

① mac地址：
每个计算设备上都有若干个网卡
每个网卡上有(全球唯一)单独的硬件地址，MAC地址

② IP地址：
IP地址:每个网卡/机器都有一个或多个IP地址
IPV4:192.168.0.100，每段从0到255
IPV6: 128bit长，分成8段，每段4个16进制数
• FE80:0000:0000:0000:AAAA:0000:00C2:0002
• https://baike.baidu.com/item/IPv6/172297?fr=aladdin
– 查询：Windows平台ipconfig, Linux/Mac平台ifconfig
为实现网络通信，每台电脑必须有一个与众不同的标识，这就是IP地址，由32位（4段8位）的二进制数组成。格式：76.73.91.155

• 保留ip：127.0.0.1 本机
• 公网(万维网/互联网)和内网(局域网)
– 网络是分层的
– 最外层是公网/互联网
– 底下的每层都是内网
– ip地址可以在每个层次的网重用
– tracert 看当前机器和目标机器的访问中继

③ 通讯协议：TCP和UDP
• TCP：Transmission Control Protocol
– 传输控制协议，面向连接的协议
– 两台机器的可靠无差错的数据传输
– 双向字节流传递

• UDP: User Datagram Protocol
– 用户数据报协议，面向无连接协议
– 不保证可靠的数据传输
– 速度快，也可以在较差网络下使用

④域名（Domain Address）：
为了便于记忆纯数字的IP地址而采用的一种字符串形式的域名地址来标识网络上的机器。如：

⑤ 端口（Port）：
• port：端口,0-65535
– 0~1023, OS已经占用了，80是Web，23是telnet
– 1024~65535，一般程序可使用(谨防冲突)
• 两台机器通讯就是在IP+Port上进行的
• 在Windows/Linux/Mac上都可以通过netstat -an来查询

⑥URL：
URL（Uniform Resource Locator）：统一资源定位器，用于表示Internet上资源的地址
URL一般由协议名、资源所在的主机名和资源名等部分组成。如:
http:// xueyuan.zhbit.com / computer/Article1.html

两台机器通讯就是在IP+Port上进行的

InetAddress类

• InetAddress类没有提供公共的构造器，而是提供了如下几个静态方法来获取InetAddress实例
  public static InetAddress getLocalHost()
public static InetAddress getByName(String host)

• InetAddress提供了如下几个常用的方法
  public String getHostAddress()：返回 IP 地址字符串（以文本表现形式）。
  public String getHostName()：获取此 IP 地址的主机名
  public boolean isReachable(int timeout)：测试是否可以达到该地址

 InetAddress inet1 = InetAddress.getByName("192.168.10.14");
            System.out.println(inet1);
            InetAddress inet2 = InetAddress.getByName("www.atguigu.com");
            System.out.println(inet2);
           //getHostName()
            System.out.println(inet2.getHostName());
            //getHostAddress()
            System.out.println(inet2.getHostAddress());

第二节 Java UDP编程

计算机通讯：数据从一个IP的port出发（发送方），运输到另外一个IP的port（接收方）
• UDP：无连接无状态的通讯协议，
– 发送方发送消息，如果接收方刚好在目的地，则可以接受。如果不在，那这个消息就丢失了
– 发送方也无法得知是否发送成功
– UDP的好处就是简单，节省，经济

连接方法
• DatagramSocket：通讯的数据管道
– send 和receive方法
– (可选，多网卡)绑定一个IP和Port
• DatagramPacket
– 集装箱：封装数据
– 地址标签：目的地IP+Port
• 实例
– 无主次之分
– 接收方必须早于发起方执行

代码(1) UdpRecv.java

代码(2) UdpSend.java

第三节 Java TCP 编程

TCP协议：有链接、保证可靠的无误差通讯
– ①服务器：创建一个ServerSocket，等待连接
– ②客户机：创建一个Socket，连接到服务器
– ③服务器：ServerSocket接收到连接，创建一个Socket和客户的
Socket建立专线连接，后续服务器和客户机的对话(这一对Socket)
会在一个单独的线程（服务器端）上运行
– ④服务器的ServerSocket继续等待连接，返回①

软件服务器有两个要求:
1)它能够实现一定的功能
2)它必须在一个公开地址上对外提供服务。

ServerSocket: 服务器码头（门口的礼仪小姐）
– 需要绑定port
– 如果有多块网卡，需要绑定一个IP地址

Socket: 运输通道（通道）
– 客户端需要绑定服务器的地址和Port
– 客户端往Socket输入流写入数据，送到服务端
– 客户端从Socket输出流取服务器端过来的数据
– 服务端反之亦然

Socket编程
1.两个进程间可以通过一个双向的网络通信连接实现数据交换，这种通信链路的端点被称为套接字（Socket）。
2.套接字分为服务器套接字（Server Socket）和客户端套接字（Client Socket）
3.Socket通常用来实现Client-Server连接，所需信息：
① 远程计算机的机器名或IP地址
② 试图连接的端口号（Port Number）
4.java.net包中定义的两个类Socket和ServerSocket 分别用来实现双向连接的Client和Server端。

服务端的输出流,就是客户端的输入流,客户端的输出流,就是服务端的输入流

规则：
服务端等待响应时，处于阻塞状态
• 服务端可以同时响应多个客户端
• 服务端每接受一个客户端，就启动一个独立的线程与之对应
• 客户端或者服务端都可以选择关闭这对Socket的通道
• 实例
– 服务端先启动，且一直保留
– 客户端后启动，可以先退出

Socket建立连接的基本步骤

1.建立网络连接
2.打开连接到Socket的输入/输出流
3.通过已打开的I/O流进行数据读写操作
4.关闭已打开的I/O流和Socket
5.全过程进行异常捕获

Socket服务器端编程(工作过程包含以下四个基本的步骤)：

1. 调用 ServerSocket(int port) ：创建一个服务器端套接字，并绑定到指定端口上。用于监听客户端的请求。
2. 调用 accept()：监听连接请求，如果客户端请求连接，则接受连接，返回通信套接字对象。
3. 调用 该Socket类对象的 getOutputStream() 和 getInputStream ()：获取输出流和输入流，开始网络数据的发送和接收。
4. 关闭ServerSocket和Socket对象：客户端访问结束，关闭通信套接字

try {
	//创建服务端口的Socket
	ServerSocket s = new ServerSocket(8888);
	//等待客户端发出的连接请求
	Socket st = s.accept();
	//创建输出流
	OutputStream os = st.getOutputStream();
	DataOutputStream dos = new DataOutputStream(os);
	dos.writeUTF(“写给客户端的信息"); //向客户端输出信息
	dos.close(); //关闭输出流
	st.close(); //关闭输出流
}catch (IOException e) {
	e.printStackTrace();		
}

Socket客户器端编程(工作过程包含以下四个基本的步骤：)

1. 创建Socket：根据指定服务端的 IP 地址或端口号构造 Socket类对象。若服务器端响应，则建立客户端到服务器的通信线路。若连接失败，会出现异常
2. 打开连接到Socket 的输入/出流：使用 getInputStream()方法获得输入流，使用getOutputStream()方法获得输出流，进行数据传输
3. 按照一定的协议对Socket 进行读/写操作：通过输入流读取服务器放入线路的信息（但不能读取自己放入线路的信息），通过输出流将信息写入线程。
4. 关闭Socket：断开客户端到服务器的连接，释放线路

try {
	//创建客户端口的Socket
	Socket st = new Socket("127.0.0.1", 8888);
	//创建监听服务器端的输入流
	InputStream is = st.getInputStream();
	DataInputStream dis = new DataInputStream(is);
	//读出服务器端发出的信息
	System.out.println(dis.readUTF());
	dis.close(); //关闭输出流
	st.close(); //关闭输出流
}catch (IOException e) {
	e.printStackTrace();
}

URL类

概念

• URL(Uniform Resource Locator)：统一资源定位符，它表示 Internet 上某一资源的地址。

• 它是一种具体的URI，即URL可以用来标识一个资源，而且还指明了如何locate这个资源。

• 通过 URL 我们可以访问 Internet 上的各种网络资源，比如最常见的 www，ftp站点。浏览器通过解析给定的 URL 可以在网络上查找相应的文件或其他资源。

构造器

• 为了表示URL，java.net 中实现了类 URL。我们可以通过下面的构造器来初始化一个 URL 对象：
  public URL (String spec)：通过一个表示URL地址的字符串可以构造一个URL对象。
  例如：URL url = new URL ("http://www. atguigu.com/");
  public URL(URL context, String spec)：通过基 URL 和相对 URL 构造一个 URL 对象。
  例如：URL downloadUrl = new URL(url, “download.html")
  public URL(String protocol, String host, String file);
  例如：new URL("http","www.atguigu.com", “download. html");
  public URL(String protocol, String host, int port, String file); 例如: URL gamelan = new URL(“http”, "www.atguigu.com", 80, “download.html");

URL类的构造器都声明抛出非运行时异常，必须要对这一异常进行处理，通常是用 try-catch 语句进行捕获。

方法

第四节 Java HTTP 编程

了解一下
jdk11有HTTP相关的类了

• http://www.ecnu.edu.cn/index.html?a=1&b=2&c=3

• http:// 协议名
www.ecnu.edu.cn 域名
index.html 资源文件名字
?a=1&b=2&c=3 提供给资源文件的参数根据资源文件的参数不同，资源文件返回的也不同
？后面都是算参数

URLConnection类

• 获取资源的连接器
• 若希望输出数据，例如向服务器端的 CGI （公共网关接口-Common Gateway Interface-的简称，是用户浏览器和服务器端的应用程序进行连接的接口）程序发送一些数据，则必须先与URL建立连接，然后才能对其进行读写，此时需要使用URLConnection 。
• 根据URL的openConnection()方法获得URLConnection
• connect方法，建立和资源的联系通道
• getInputStream方法，获取资源的内容

• URLConnection：表示到URL所引用的远程对象的连接。当与一个URL建立连接时，首先要在一个 URL 对象上通过方法 openConnection()生成对应的 URLConnection对象。如果连接过程失败，将产生IOException.代码案例如下：
URL netchinaren = new URL (“http://www.atguigu.com/index.shtml”);
URLConnectonn u = netchinaren.openConnection( );

HTTP状态返回码:

200,请求成功;
404,请求失败;
500,服务器错误;

访问方式

– GET：从服务器获取资源到客户端（）
– POST：从客户端向服务器发送数据（）
– PUT：上传文件
– DELETE：删除文件
– HEAD：报文头部
– OPTIONS：询问支持的方法
– TRACE：追踪路径
– CONNECT：用隧道协议连接代理

代码案例

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;

public class URLTest1 {

    public static void main(String[] args) {

        HttpURLConnection urlConnection = null;
        InputStream is = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            URL url = new URL("http://localhost:8080/examples/beauty.jpg");

            urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();

            urlConnection.connect();

            is = urlConnection.getInputStream();
            fos = new FileOutputStream("day10\beauty3.jpg");

            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while ((len = is.read(buffer)) != -1) {
                fos.write(buffer, 0, len);
            }

            System.out.println("下载完成");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭资源
            if (is != null) {
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (fos != null) {
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (urlConnection != null) {
                urlConnection.disconnect();
            }
        }


    }
}

其他

URI、URL和URN的区别
URI，是uniform resource identifier，统一资源标识符，用来唯一的标识一个资源。而URL是uniform resource locator，统一资源定位符，它是一种具体的URI，即URL可以用来标识一个资源，而且还指明了如何locate这个资源。而URN，uniform resource name，统一资源命名，是通过名字来标识资源，比如mailto:java-net@java.sun.com。也就是说，URI是以一种抽象的，高层次概念定义统一资源标识，而URL和URN则是具体的资源标识的方式。URL和URN都是一种URI。

在Java的URI中，一个URI实例可以代表绝对的，也可以是相对的，只要它符合URI的语法规则。而URL类则不仅符合语义，还包含了定位该资源的信息，因此它不能是相对的。

最后

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