20145216 《Java程序设计》第10周学习总结

教材学习内容总结

网络编程

一、网络概述

• 网络编程就是两个或多个设备（程序）之间的数据交换。

• 识别网络上的每个设备：①IP地址②域名(Domain Name)。一个IP地址可以对应多个域名，一个域名只能对应一个IP地址。

• DNS服务器（域名解析）：在实际传输数据以前需要将域名转换为IP地址。

• 端口：让一个计算机可以同时运行多个网络程序。端口的号码必须位于0-65535之间，每个端口唯一的对应一个网络程序，一个网络程序可以使用多个端口。

• C/S结构：网络编程的结构被称作客户端/服务器结构，也叫做Client/Server结构。

• B/S结构：使用浏览器作为客户端的结构被称作浏览器/服务器结构，也叫做Browser/Server结构。B/S结构其实也就是一种特殊的C/S结构。

• P2P程序：P2P程序中既包含客户端程序，也包含服务器端程序，是一种特殊的程序。

• 协议(Protocol)：在实际进行数据交换时，为了让接收端理解该数据，计算机比较笨，什么都不懂的，那么就需要规定该数据的格式，这个数据的格式就是协议。那么如何来编写协议格式呢？答案是随意。只要按照这种协议格式能够生成唯一的编码，按照该编码可以唯一的解析出发送数据的内容即可。也正因为各个网络程序之间协议格式的不同，所以才导致了客户端程序都是专用的结构。

• 在现有的网络中，网络通讯的方式主要有两种： ①TCP(传输控制协议)方式 ②UDP(用户数据报协议)方式

二、网络编程技术

• 客户端的编程主要由三个步骤实现：

  1、建立网络连接：在建立网络连接时需要指定连接到的服务器的IP地址和端口号。（出现重复）
  
  2、交换数据：交换数据严格按照请求响应模型进行。
  
  3、关闭网络连接。
  
  

• 服务器端的编程是由四个步骤实现，依次是：

  1、监听端口：这个端口就是服务器端开放给客户端的端口，服务器端程序运行的本地计算机的IP地址就是服务器
  
  端程序的IP地址。
  
  2、 获得连接：服务器端和客户端也通过该连接进行数据交换。一般获得连接时，需要开启专门的线程处理该连
  
  接，每个连接都由独立的线程实现。
  
  3、 交换数据。
  
  4、 关闭连接。
  
  

• InetAddress类：该类的功能是代表一个IP地址，并且将IP地址和域名相关的操作方法包含在该类的内部。

• TCP方式的网络编程实现时，以java.net.Socket类代表客户端连接，以java.net.ServerSocket类代表服务器端连接。由于高度的封装，程序员实际编程时，只需要指定IP地址和端口号码就可以建立连接了。一方面简化了Java语言网络编程的难度，另外也使得Java语言进行网络底层系统编程很困难，具体点说，Java语言无法实现底层的网络嗅探以及获得IP包结构等信息。

• 实现服务器端监听的代码为：

  ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);
  
  

• 实现UDP方式的编程，包含客户端网络编程和服务器端网络编程，主要由两个类实现，分别是：

  1、DatagramSocket：实现“网络连接”，包括客户端网络连接和服务器端网络连接。DatagramSocket实现的
  
  就是发送数据时的发射器，以及接收数据时的监听器的角色。类比于TCP中的网络连接，该类既可以用于实现客户
  
  端连接，也可以用于实现服务器端连接。
  
  2、DatagramPacket：实现对于网络中传输的数据封装，该类的对象代表网络中交换的数据。在UDP方式的网络
  
  编程中，无论是需要发送的数据还是需要接收的数据，都必须被处理成DatagramPacket类型的对象，该对象中
  
  包含发送到的地址、发送到的端口号以及发送的内容等。和TCP方式的网络传输相比，IO编程在UDP方式的网络编
  
  程中变得不是必须的内容，结构也要比TCP方式的网络编程简单一些。
  
  

教材学习中的问题和解决过程

问题：

什么是网络协议？

解决过程：

通过学习老师博客中给出的资料链接，总结出以下解释：

• 网络协议是指对于网络中传输的数据格式的规定。

• 在网络编程中，对于同一个网络程序来说，一般都会涉及到两个网络协议格式：客户端发送数据格式和服务器端反馈数据格式，在实际设计时，需要一一对应。

• 由于各种网络程序使用不同的协议格式，所以不同网络程序的客户端之间无法通用。而对于常见协议的格式，例如HTTP(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)等等，都有通用的规定。

• 最后，对于一种网络程序来说，网络协议格式是该程序最核心的技术秘密，因为一旦协议格式泄漏，则任何一个人都可以根据该格式进行客户心端的编写，这样将影响服务器端的实现，也容易出现一些其它的影响。

代码托管截图

学习进度条

参考资料

• Java学习笔记(第8版)
• 《Java学习笔记(第8版)》学习指导