网络编程01

1. 概念

通过网络，让两个主机之间能够进行通信，基于这样的通信完成一定的功能

只要满足进程不同即可，即使是同一个主机，只要是不同的进程，基于网络完成编程

进行网络编程时，需要操作系统提供一组API，通过这些API才能完成编程

API可以认为是应用层和传输层之间交互的路径（Socket API）

通过这套API可以完成不同主机之间，不同系统之间的网络通信

传输层，提供的网络协议，主要是 TCP 和 UDP

这两个协议的特性（工作原理）差异很大，使用这两个协议进行网络编程时，存在一定的差异

系统分别提供了两套 API

2. TCP 和 UDP 的区别

1）TCP 是有连接的，UDP 是无连接的

（连接是抽象的概念）

连接的本质就是建立连接的双方，各自保存对方的信息

两台计算机建立连接，就是双方彼此保存了对方的关键信息

TCP 想要通信，需要先建立连接；如果对方拒绝，通信无法完成

UDP 想要通信，直接发送数据即可，不需要对方的同意，UDP 自身也不会保存对方的信息

UDP 自己不知道对方的信息，但程序员要知道。UDP 本身不保存，但调用UDP SocketAPI的时候要把对方的位置传送过去

2）TCP 是可靠传输，UDP 是不可靠传输

网络上进行通信的时候，A -> B发送一个消息，是不可能一定到达的

所以对于可靠传输来说：

A -> B发送一个消息，消息是否到达B，A本身能感知到

进一步的，就可以在发送失败的时候采取一定的措施（尝试重传等）

TCP 内置了可靠传输机制

UDP 没有内置可靠传输机制

可靠传输会使机制变复杂，传输效率降低

3）TCP 是面向字节流的，UDP 是面向数据报的

此处的字节流和文件IO的字节流是一个概念

TCP 和文件操作一样，以字节为单位进行传输

UDP 是按照数据报（UDP数据报有严格的格式）为单位进行传输

网络通信数据的基本单位：

1.数据报   Datagram

2.数据包   Packet

3.数据帧   Frame

4.数据段   Segment

4）TCP 和 UDP 都是全双工的

一个信道，允许双向通信——全双工

一个信道，只能单向通信——半双工

代码中使用一个 Socket 对象，就可以发送数据也能接受数据

3.UDP 的 socket api 的使用

3.1 Socket

soketc 是操作系统的中的一个概念，本质上是一种特殊文件

把网络通信和文件操作统一了：

Socket 就属于是把“网卡”这个设备给抽象成文件了

往 Socket 文件中写数据，相当于通过网卡发送数据

往 Socket 文件中读数据，相当于是通过网卡接受数据

3.2 DatagramSocket API

DatagramSocket 是UDP Socket，用于发送和接收UDP数据报

在Java中使用这个类，来表示系统内部的 Socket 文件

1）DatagramSocket 构造方法：

DatagramSocket()	创建一个 UDP 数据报套接字的 Socket ，绑定到本机任意一个随机端口 （一般用于客户端）
DatagramSocket(int port)	创建一个 UDP 数据报套接字的 Socket ，绑定到本机指定的端口 （一般用于服务端）

2） DatagramSocket 方法：

void receive(DatagramPacket p)	从此套接字接收数据报（如果没有接收到数据报，该方法会阻塞等待）
void send(DatagramPacket p)	从此套接字发送数据报包（不会阻塞等待，直接发送）
void close()	关闭此数据报套接字

3.3 DatagramPacket AP

DatagramPacket 是 UDP Socket 发送和接收的数据报

使用这个类，表示一个 UDP 数据报

UDP 是面向数据报的，每次进行传输，都是以 UDP 数据报为基本单位的

1）DatagramPacket 构造方法：

DatagramPacket(byte[] buf, int length)	构造一个 DatagramPacket 以用来接收数据报，接收的数据保存在 字节数组（第一个参数 buf ）中，接收指定长度（第二个参数 length ）
DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, SocketAddress address）	构造一个 DatagramPacket 以用来发送数据报，发送的数据为字 数组（第一个参数 buf ）中，从 0 到指定长度（第二个参数 length ） address 指定目的主机的 IP 和端口号

2）DatagramPacket 方法：

InetAddress getAddress()	从接收的数据报中，获取发送端主机 IP地址；或从发送的数据报中，获取接收端主机 IP 地址
int getPort()	从接收的数据报中，获取发送端主机的端口号；或从发送的数据报中，获取接收端主机端口号
byte[] getData()	获取数据报中的数据

构造 UDP 发送的数据报时，需要传入 SocketAddress，, 该对象可以使用 InetSocketAddress 来创

建。

3.4 InetSocketAddress API

InetSocketAddress （ SocketAddress 的子类 ）构造方法：

InetSocketAddress(InetAddress addr, int port)

创建一个 Socket 地址，包含 IP 地址和端口号