概述
计算机网络中实现通信不需要有一些约定即通信协议,对速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等指定标准。为了使两个结点之间能进行对话,必须在他们之间建立通信工具(即接口),使彼此之间能进行信息交换。
接口包括两部分:
1.硬件装置:实现节点之间的信息传送。
2.软件装置:规定双方进行通信的约定协议。
为什么要分层:
由于节点之间的联系很复杂,在制订协议时,把复杂的成分分解成一些简单的成分,再将他们复合起来。最常用的的复合方式是层次方式,即同层间可以通信、上一层可以调用下一层,而与再下一层不发生关系。各层互不影响,利于系统的开发和扩展。
通信协议的分层规定:
把用户应用程序作为最高层,把物理通信线路作为最底层,将其间的协议处理分为若干层,规定每层处理的任务,也规定每层的接口标准。
OSI参考模型:
应用层---->表示层---->会话层---->传输层---->网络层---->数据链路层---->物理层
TCP/IP参考模型:
应用层---->传输层---->网络层---->物理+数据链路层
IP协议是网际层的主要协议,支持网间互联的数据报通信。它提供的主要功能有:
1.无连接数据报传送
2.数据报路由选择和差错控制
Socket:
两个Java应用程序可通过一个双向的网络通信连接实现数据交换,这个双向链路的一段称为一个Socket。Socket通常用来实现client-server连接。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。建立连接时所需的寻址信息为远程计算机的IP地址和端口号(port number)。TCP、UDP的端口是分开的,各有65536个。
TCP(传输控制协议):
是专门设计用于在不可靠的因特网上提供可靠的、端到端的字节流通信协议。它是一种面向连接的协议。TCP连接是字节流而非报文流。
例子1:
import java.net.*;import java.io.*;public classTCPServer {public static void main(String[] args) throwsException {
ServerSocket ss= new ServerSocket(6666);while(true) {
Socket s=ss.accept();
System.out.println("a client connect!");
DataInputStream dis= newDataInputStream(s.getInputStream());
System.out.println(dis.readUTF());
dis.close();
s.close();
}
}
}import java.net.*;import java.io.*;public classTCPClient {public static void main(String[] args) throwsException {
Socket s= new Socket("127.0.0.1", 6666);
OutputStream os=s.getOutputStream();
DataOutputStream dos= newDataOutputStream(os);
Thread.sleep(30000);
dos.writeUTF("hello server!");
dos.flush();
dos.close();
s.close();
}
}
例子2:
import java.io.*;import java.net.*;public classtalkclient
{public static voidmain(String args[])
{try{
Socket socket= new Socket("127.0.0.1",4700);
BufferedReader sin= new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); //从键盘中读取
PrintWriter os = new PrintWriter(socket.getOutputStream()); //输出到服务器端
BufferedReader is = new BufferedReader(new InputStreamReader( //从服务器端读取
socket.getInputStream()));
String readline;
readline=sin.readLine();while (!readline.equals("bye"))
{
os.println(readline);
os.flush();
System.out.println("Client:" +readline);
System.out.println("Server:" +is.readLine());
readline=sin.readLine();
}
os.close();
is.close();
socket.close();
}catch(Exception e)
{
System.out.println("Error" +e);
}
}
}import java.io.*;import java.net.*;public classtalkserver
{public static voidmain(String args[])
{try{
ServerSocket server= null;try{
server= new ServerSocket(4700);
}catch(Exception e)
{
System.out.println("can not listen to:" +e);
}
Socket socket= null;try{
socket=server.accept();
}catch(Exception e)
{
System.out.println("Error:" +e);
}
String line;
BufferedReader is= new BufferedReader(new InputStreamReader( //从客户端读取
socket.getInputStream()));
PrintWriter os= new PrintWriter(socket.getOutputStream()); //输出到客户端
BufferedReader sin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); //从键盘中读取
System.out.println("Client:" +is.readLine());
line=sin.readLine();while (!line.equals("bye"))
{
os.println(line);
os.flush();
System.out.println("Server:" +line);
System.out.println("Client:" +is.readLine());
line=sin.readLine();
}
is.close();
os.close();
socket.close();
server.close();
}catch(Exception e)
{
System.out.println("Error" +e);
}
}
}
UDP(用户数据报协议):
UDP想应用程序提供了一种发送封装的原始IP数据报的方式,并且发送时无需建立连接,是一种不可靠的连接。
import java.net.*;import java.io.*;public classTestUDPClient
{public static void main(String args[]) throwsException
{long n = 10000L;
ByteArrayOutputStream baos= new ByteArrayOutputStream(); //自动会生成一个字节数组
DataOutputStream dos = newDataOutputStream(baos);
dos.writeLong(n);//通过流向字节数组写入一个Long类型的数
byte[] buf = baos.toByteArray(); //得到baos指向的字节数组
System.out.println(buf.length);
DatagramPacket dp= new DatagramPacket(buf, buf.length, //利用该字节数组构造一个数据报
new InetSocketAddress("127.0.0.1", 5678) //发送的目的地址
);
DatagramSocket ds= new DatagramSocket(9999); //构建一个套接字,监听在9999端口
ds.send(dp); //通过此套接字发送数据报
ds.close();
}
}import java.net.*;import java.io.*;public classTestUDPServer
{public static void main(String args[]) throwsException
{byte buf[] = new byte[1024];
DatagramPacket dp= new DatagramPacket(buf, buf.length); //将数据报内容与字节数组关联
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(5678);while(true)
{
ds.receive(dp);//通过套接字接收数据报并关联到dp
ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(buf); //读入字节数组的内容
DataInputStream dis = newDataInputStream(bais);
System.out.println(dis.readLong());
}
}
}
要特别注意字节数组的作用。
错误的用法:
importjava.io.BufferedReader;importjava.io.IOException;importjava.io.InputStreamReader;importjava.net.ServerSocket;importjava.net.Socket;public classTCPserver {public static void main(String args[]) throwsIOException{
ServerSocket ss= new ServerSocket(6666);
Socket s=ss.accept();
System.out.print("连接成功!");
InputStreamReader isr= newInputStreamReader(s.getInputStream());
System.out.print((char)isr.read()); //read一次读一个字符
isr.close();
}
}importjava.io.BufferedWriter;importjava.io.IOException;importjava.io.OutputStreamWriter;importjava.net.Socket;public classTCPClient {public static void main(String args[]) throwsIOException{
Socket s= new Socket("127.0.0.1",6666);
OutputStreamWriter os= newOutputStreamWriter(s.getOutputStream());
os.write("wuenqiang");//os.close();//假如我们将关闭语句注释掉,则字符串在缓冲区中,并没有被刷进流中,所以读写的时候会出错
}
}
字节流在操作时本身不会用到缓冲区(内存),是文件本身直接操作的,而字符流在操作时使用了缓冲区,通过缓冲区再操作文件,关闭时会自动刷出。
最后
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