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,对速率、传输代码、代 码结构、传输控制步骤、出错控制等制定标准。
问题:网络协议太复杂:计算机网络通信涉及内容很多,比如指定源地址和目标地址,加密解密,压缩 解压缩,差错控制,流量控制,路由控制,如何实现如此复杂的网络协议呢?
通信协议分层的思想: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。
TCP/IP协议簇
TCP协议:
1、 使用TCP协议前,须先建立TCP连接,形成传输数据通道
2、 传输前,采用“三次握手”方式,点对点通信,是可靠的
3、 TCP协议进行通信的两个应用进程:客户端、服务端。
4、 在连接中可进行大数据量的传输
5、 传输完毕,需释放已建立的连接,效率低
UDP协议:
1、 将数据、源、目的封装成数据包,不需要建立连接
2、 每个数据报的大小限制在64K内
3、 发送不管对方是否准备好,接收方收到也不确认,故是不可靠的
4、 可以广播发送
5、 发送数据结束时无需释放资源,开销小,速度快
Socket
1、 利用套接字(Socket)开发网络应用程序早已被广泛的采用,以至于成为事实 上的标准。
2、 网络上具有唯一标识的IP地址和端口号组合在一起才能构成唯一能识别的标 识符套接字。
3、 通信的两端都要有Socket,是两台机器间通信的端点。
4、 网络通信其实就是Socket间的通信
5、 Socket允许程序把网络连接当成一个流,数据在两个Socket间通过IO传输。
6、 一般主动发起通信的应用程序属客户端,等待通信请求的为服务端。
7、 Socket分类:
7.1、流套接字(stream socket):使用TCP提供可依赖的字节流服务
7.2、数据报套接字(datagram socket):使用UDP提供“尽力而为”的数据报服务
基于Socket的TCP编程
Java语言的基于套接字编程分为服务端编程和客户端编程,其通信模 型如图所示:
客户端Socket的工作过程包含以下四个基本的步骤:
1、 创建 Socket:根据指定服务端的 IP 地址或端口号构造 Socket 类对象。若服务器端 响应,则建立客户端到服务器的通信线路。若连接失败,会出现异常。
2、 打开连接到 Socket 的输入/出流: 使用 getInputStream()方法获得输入流,使用 getOutputStream()方法获得输出流,进行数据传输
3、 按照一定的协议对 Socket 进行读/写操作:通过输入流读取服务器放入线路的信息 (但不能读取自己放入线路的信息),通过输出流将信息写入线程。
4、 关闭 Socket:断开客户端到服务器的连接,释放线路
客户端创建Socket对象
客户端程序可以使用Socket类创建对象,创建的同时会自动向服务器方发起连 接。Socket的构造器是:
Socket(String host,int port)throws UnknownHostException,IOException:向服务器(域名是 host。端口号为port)发起TCP连接,若成功,则创建Socket对象,否则抛出异常。
Socket(InetAddress address,int port)throws IOException:根据InetAddress对象所表示的 IP地址以及端口号port发起连接。
客户端建立socketAtClient对象的过程就是向服务器发出套接字连接请求
服务器程序的工作过程包含以下四个基本的步骤:
1、 调用ServerSocket(int port):创建一个服务器端套接字,并绑定到指定端口 上。用于监听客户端的请求。
2、 调用 accept():监听连接请求,如果客户端请求连接,则接受连接,返回通信 套接字对象。
3、 调用 该Socket类对象的 getOutputStream() 和 getInputStream ():获取输出 流和输入流,开始网络数据的发送和接收。
4、 关闭ServerSocket和Socket对象:客户端访问结束,关闭通信套接字。