9、网络

一、基本概念

1、网络
将不同区域的计算机连接到一起，按范围的从小到大顺序分成局域网、城域网、互联网。
2、地址：IP地址，确定网络上一个绝对的地址
3、端口号：区分计算机上各个软件，共2个字节，0-65535，共65536个端口号
注意：
- 3.1：在同一个协议下端口号不能重复，不同协议下可以重复
- 3.2：1024一下的端口号是预留给一些知名厂商的，最好不要使用。
4、资源定位：URL统一资源定位符，URI表示统一资源，属于URL的一部分。
5、数据的传输
- 5.1 协议：TCP协议和UDP协议
  TCP：必须先连接上再通信，“三次握手”。面向连接，安全可靠。但是效率相对低下。类似于打电话。
  UDP：非面向连接，安全性较低，但是效率较高。类似于发短信。
- 5.2 传输
  需要先封装，接收到的数据需要拆分。

二、相关类的使用

2.1 InetAddress类和InetSocketAddress类

2.1.1 InetAddress类

InetAddress类封装计算机的ip地址和DNS，不包含端口。

1、静态方法获取对象：

InetAddress.getLocalHost();
InetAddress.getByName("www.163.com");
InetAddress.getByName("192.168.2.23");

这单个方法都返回InetAddress实例对象。

2、方法

getHostAddress()返回ip
getHostName()返回域名，本机为计算机名

2.1.2 InetSocketAddress类

InetSocketAddress是在InetAddress基础上封装了端口号。

1、静态方法

public static InetSocketAddress createUnresolved(String host, int port)

2、构造器

public InetSocketAddress(InetAddress addr, int port)
public InetSocketAddress(String hostname, int port)//用的最多
public InetSocketAddress(int port)

2.2 URL和URI

URI：统一资源标识符，用来唯一的标识一个资源
URL：统一资源定位器，是一种具体的URI，即包含URI。
URL：由四部分组成
协议（默认），存放资源的主机域名，端口号（默认是80），资源文件名URL类。创建用的比较多的是：

public URL(String spec)//绝对路径构建
public URL(URL context, String spec)//相对路径构建

例1：

package cn.itcast.day186.URL;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
public class URLDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {
        
        //绝对路径构建
        URL url = new URL("http://www.baidu.com:80/index.html#aa?username=csdn");
        System.out.println("协议：" + url.getProtocol());//http
        System.out.println("域名： " + url.getHost());//www.baidu.com
        System.out.println("端口： " + url.getPort());//80
        System.out.println("资源： " + url.getFile());//  /index.html
        System.out.println("相对路径： " + url.getPath());// /index.html
        System.out.println("锚点： " + url.getRef());//aa?username=csdn
        System.out.println("参数: " + url.getQuery());//存在锚点则为空null，否在返回正确
        
        //相对路径构建
        url = new URL("http://www.baidu.com/a/");
        url = new URL(url, "b.txt");
        System.out.println(url.toString());//http://www.baidu.com/a/b.txt
    }
}

例2：获取网络资源

package cn.itcast.day186.URL;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
//获取资源：源代码
public class URLDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        
        URL url = new URL("http://www.baidu.com");//访问主页，即默认资源
        
        //获取资源网络流
        /*InputStream in = url.openStream();
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len = 0;
        while((len = in.read(buffer)) != -1){
            System.out.println(new String(buffer, 0, len));
        }
        in.close();*/
        
        //使用转换流
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(url.openStream(), "UTF-8"));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(
                new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("C:\\Users\\yj\\Desktop\\test.html"), "UTF-8"));
        String message = null;
        while((message = br.readLine()) != null){
            //System.out.println(message);
            bw.append(message);
            bw.newLine();
        }
        bw.flush();
        bw.close();
        br.close();
    }
}

说明：这里获取网络资源比较简单，主要注意url.openStream()的使用。

三、UDP

UDP以数据为中心，不安全，非面向连接，数据可能丢失，但是效率较高。

3.1 类DatagramSocket和DatagramPacket

使用步骤：

1、客户端
（1）创建客户端DatagramSocket类 + 指定端口
（2）准备数据必须使用字节数组
（3）打包DatagramPacket+服务器的地址和端口
（4）发送
（5）释放资源
2、服务器端
（1）创建服务端DatagramSocket类+ 指定端口
（2）准备接收的容器（字节数组），封装DatagramPacket
（3）使用包接收数据
（4）分析数据
（5）释放资源
3、注意
发送的数据一定要转换成字节数组，同时udp不是面向连接的，就算服务端没有开启，客户端这边运行也不会报错。

下面通过一个例子进行说明，
客户端：

package cn.itcast.day187.UDP;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetSocketAddress;
//客户端
//注意：要先开启服务端，但是先开启客户端也不会报错，但是数据会丢失。因为不是面向连接的
public class MyClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1、创建客户端+端口
        DatagramSocket client = new DatagramSocket(6666);//注意和服务端的端口不要冲突
        //2、准备数据，数据必须是字节数组
        String message = "udp编程";
        
        //double 类型，需要将double类型转换为字节数组
        double num = 89.12;
        
        //byte[] data = message.getBytes();
        byte[] data = convert(num);
        
        //3、将数据打包, 需要发送地址和端口
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length, new InetSocketAddress("localhost", 8888));
        //4、发送数据
        client.send(packet);
        //5、释放资源
        client.close();
    }
    //double-->字节数组
    public static byte[] convert(double num) throws IOException{
        byte[] data = null;
        ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        DataOutputStream dos = new DataOutputStream(bos);
        dos.writeDouble(num);
        dos.flush();
        
        //获得数据
        data = bos.toByteArray();
        dos.close();
        
        return data;
    }
}

服务端：

package cn.itcast.day187.UDP;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.DataInputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
//服务端
public class MyServer {
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1、创建服务器+ 端口
        DatagramSocket server = new DatagramSocket(8888);//有可能端口被占用
        //2、准备接收容器
        byte[] container = new byte[1024];
        //3、封装成包，下面这个构造函数是用来接收的
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(container, container.length);
        //4、接收数据
        server.receive(packet);
        //5、分析数据
        //byte[] data = packet.getData();
        
        double data = convert(packet.getData());
        int len = packet.getLength();
        
        //System.out.println(new String(data, 0, len));
        System.out.println(data);
        
        //6、释放资源
        server.close();
    }
    
    //字节数组-->Data 输入流
    public static double convert(byte[] data) throws IOException{
        DataInputStream dis = new DataInputStream(new ByteArrayInputStream(data));
        double num = dis.readDouble();
        dis.close();
        return num;
    }
}

说明：主要的使用步骤在程序中已经标明，要注意基本数据类型转换成字节数组的方法。

四、TCP

socket通信：我们可以将socket理解为服务端和客户端之间的一条通道

（1）基于tcp协议，建立稳定连接的点对点的通信
实时、快速、安全性高、占用系统资源多、效率低
（2）请求-响应模式
- 客户端（Socket）
  在网络通信中，第一次主动发起通讯的程序被称作客户端程序，客户端的端口是自动分配的
- 服务端（ServerSocket）
  第一次通讯中等待连接的程序被称作服务端程序，服务端的端口需要我们自己指定

相关例子
客户端：

package cn.itcast.day189.socket_;
import java.io.DataInputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
//必须先启动服务器后连接
public class MyClient {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
        //1、创建客户端，必须指定服务器+端口，此时就在连接，如果不启动服务器则会报异常
        Socket socket = new Socket("localhost", 8888);
        //2.接收数据
        /*BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        String message = br.readLine();//阻塞式方法，在读取数据时必须要有行结束符*/
        DataInputStream dis = new DataInputStream(socket.getInputStream());
        String message = dis.readUTF();
        System.out.println(message);
    }
}