网络编程基础知识

最！最！最！重要网络编程基础概念

1. 网络编程不等于网站编程，网络编程即使用套接字（socket）来达到各进程间的通信，现在一般称为TCP/IP编程；
2. 网络编程分为服务端和客户端。服务端就相当于我们平时所说的服务器，有固定的IP地址，随时等待连接并做出响应；而客户端相当于各种端系统，找到服务端进行连接获取服务。

计算机网络

计算机网络是把不同地域具有独立功能的多台计算机及外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

计算机网络主要功能：

1. 资源共享；
2. 信息传输与集中处理；
3. 负载均衡与分布处理；
4. 综合信息服务（www /综合业务数字网络ISDN）。

计算机网络三高问题： 高并，高性能，高可扩。

计算机网络分类：

• 局域网（LAN）
• 城域网（MAN）
• 广域网（WAN）

其中局域网（LAN/ Local Area Network）是我们最常见、应用最广的一种网络。

网络通信协议及接口

网络通信协议：

计算机网络中实现通信必须有一些约定，即通信协议；包括对速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等制定的标准。

常见的网络通信协议：TCP协议和UDP协议。

网络通信接口：

为了使两个节点之间能正常对话，必须在它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：

• 硬件装置：实现结点之间的信息传送；
• 软件装置：规定双方进行通信的约定协议。

网络通信协议及分层思想

阐述为什么分层？

由于各节点之间联系复杂，在制定协议时，把复杂成份分解成一些简单的成份，再将它们复合起来。最常用的复合方式就是层次方式，及同层间可以通信，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。

参考模型

IP协议

• 每台电脑都有一个独一无二的IP地址，在网络通信时就保证信息不会误传；
• IP地址是用一个点来分成四段的，在计算机内部IP地址是用四个字节来表示的，一个字节代表一段，每一个字节代表的数最大只能到达255。

InetAddress类

端口

• IP地址用来标识一台计算机，但是一台计算机上可能提供多种网络应用程序，如何来区分这些不同的程序呢？这就要用到端口。
• 端口是虚拟的概念，并不是说在主机上真的有若干个端口。
• 通过端口，可以在一个主机上运行多个网络应用程序。端口的表示是一个16位的二进制整数，2个字节，对应十进制的0~65535。

InetSocketAddress类

URL类

URI = URL + URN

• URI：Uniform Resource Identifier ，统一资源标志符；
• URL：Uniform Resource Locator，统一资源定位符；
• URN：Uniform Resource Name，统一资源命名。

网络三大基石： HTML、HTTP、URL。

总结：

TCP协议和UDP协议

• TCP和UDP位于同一层，都是建立在IP层的基础之上。由于两台电脑之间有不同的IP地址，因此两台电脑就可以区分开来，也就可以互相通话了。
• 通话一般有两种通话方式：第一种是TCP，第二种是UDP。
• TCP是可靠的连接，TCP就像打电话，需要先打通对方电话，等待对方有回应后才会跟对方继续说话，也就是一定要确认可以发信息以后才会把信息发出去。TCP上传任何东西都是可靠的，只要两台机器上建立起了连接，在本机上发送的数据就一定能传到对方的机器上。
• UDP就好比发电报，发出去就完事了，对方有没有接收到它都不管，所以UDP是不可靠的。
• TCP传送数据虽然可靠，但传送得比较慢；UDP传送数据不可靠，但是传送得快。

UDP编程：

UDP基本概念：

• DatagramSocket类：用于发送或接收数据包的套接字；
• DatagramPacket类：数据包。

代码案例：

TCP编程：

Socket编程

一般的网络编程都称为Socket编程，Socket的英文意思是"插座"。

• 两台电脑都安装上一个插座，然后使用一根线的两端插到两台电脑的插座上，这样两台电脑就建立好了连接。这个插座就是Socket。
• 因为互相之间都能互相通信，我说你是我的Server只是从逻辑意义上来讲，我应该把东西先发到你那里去，然后由你来处理，转发。所以你叫Server。但从技术意义上来讲，只有TCP才会分Server和Client。对于UDP来说，从严格意义上来讲，并没有所谓的Server和Client。TCP的Server的插座就叫ServerSocket，Client的插座就叫Socket。
• 两台计算机互相连接，那么首先必须得知道它们的IP地址，但是只提供IP地址是不够的，还必须要有连接的端口号，也就是要连接到哪个应用程序上。
• 端口号是用来区分一台机器上不同的应用程序的。端口号在计算机内部是占2个字节。一台机器上最多有65536个端口号。一个应用程序可以占用多个端口号。端口号如果被一个应用程序占用了，那么其他的应用程序就无法再使用这个端口号了。记住一点，我们编写的程序要占用端口号的话占用1024以上的端口号，1024以下的端口号不要去占用，因为系统有可能会随时征用。端口号本身又分为TCP端口和UDP端口，TCP的8888端口和UDP的8888端口是完全不同的两个端口。TCP端口和UDP端口都有65536个。