這幾天一直在學習java的網絡編程，晚上閒下來也沒什麼事幹。就想寫點自己的認識吧。考慮的可能不周到，希望日後有機會在添加吧。對於網絡編程，什麼TCP、IP、http、URL等等之類剛開始很陌生。不過隨着這幾天的學習，逐漸有了一些瞭解了。
首先我想說的是網絡模型，很多人立刻就想到了7個層。其實網絡模型有兩種：OSI(開放系統模型)模型和TCP/IP模型（這種常用）。
OSI模型主要包括7層，從下到上依次是：物理層、數據鏈層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。
具體的說明如下：
物理層：最底層的數據流，傳輸的數據是2進制的0101之類的。
數據鏈層：此時涉及的硬件是交換機，並且完成對MAC地址的封裝，傳輸的數據是按幀算的。
網絡層：此時好涉及的硬件是路由器，這一層主要完成的是對IP地址的封裝和解封裝。這一層傳輸的數據是數據包。
傳輸層：這次主要涉及到傳輸數據的協議（如TCP、UDP）和端口號。這一層主要完成數據的分段傳輸，這一層傳輸的數據是段。
會話層：通過傳輸層的端口號建立數據的傳輸通道。主要是在系統中發送請求或者接受請求。
表示層：主要是對接受的數據進行解壓、解密之類的操作，或者是對發送的數據進行壓縮、加密的操作等。
應用層：主要是一些終端上的應用。比如web瀏覽器、QQ等。
至於TCP模型，主要分爲4層，從下到上依次是：數據至網絡層、網絡層、傳輸層、應用層。
這裏我補充幾個協議規則：http 、ftp（用於文件的上傳和下載）是應用層的規則，TCP、UDP是傳輸層的使用的規則，IP是網絡層使用的規則。
之後來介紹一下通訊需要的一些必備的要素：IP地址、端口號、傳輸協議。
1、IP地址:InetAddress
• 網絡中設備的標識
• 不易記憶，可用主機名
• 本地迴環地址： 127.0.0.1 主機名： localhost
2、端口號
• 用於標識進程的邏輯地址，不同進程的標識
• 有效端口： 0~65535，其中0~1024系統使用或保留端口。
3、傳輸協議
• 通訊的規則
• 常見協議： TCP， UDP
4、TCP和UDP
接下來說說TCP和UDP之間的差別。
UDP：它是將數據源和目的全部封裝成數據包中，無需建立連接就可以進行通訊，所以速度快，但是可靠性不高。同時每個數據的數據包大小都必須在64k內。所以在小數據和不需要高可靠性的情況下使用。（比如：QQ聊天工具）
TCP:必須建立連接，並且生成一個數據傳輸通道。可支持大數據量的傳輸，要通過三次握手來進行連接，所以協議的可靠性較高。但是相應的效率較低。
5、Socket(套接字)
接下來就不得不提一個關鍵的技術叫做Socket(套接字)。Socket它是一種爲網絡服務提供的機制，通信的兩端都必須要有Socket纔可以完成通訊。網絡通訊實際上就是Socket套接字的通訊，數據是在Socket上完成IO操作的。有了套接字技術我們就可以進行數據的傳輸。這裏我們必須補充說明，要進行數據的傳輸。就必須要有兩端，一個是客戶端（主要是發送請求的），另一個是服務器端（主要是接受請求的）。
6、代碼實例
6.1 首先是UDP傳輸，這裏要介紹兩個類DatagramSocket與DatagramPacket。這兩個類都在java.net包裏面。
DatagramSocket:表示用來接收和發送數據報包的套接字。
DatagramPaket:表示數據報包。
客戶端：（這裏給出部分源碼和創建思路）
注意：在發送的數據包中要明確的指出目的地的端口號。
public static void main(String[] args) throws IOException {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("發送端啓動了.....");
/*
*創建udp傳輸的發送端
* 思路：
* 1、建立udp的socket服務。
* 2、將要發送的數據封裝到數據包中
* 3、通過udp的socket服務將數據發送出去
* 4、關閉socket服務
*/
//1、upd的socket服務，使用DatagramSocket對象
DatagramSocket ds=new DatagramSocket(8888);//給自己的Socket設的端口號
//2、將要發送的數據封裝到數據包中
String str="我是來自客戶端的lady小白";
//使用DatagramPacket將數據封裝到數據包中
byte[] buf=str.getBytes();//注意數據是以字節的方式發送的，所以要轉換爲字節數組
DatagramPacket dp=new DatagramPacket(buf, 0, buf.length,//這裏定義一個數據包對象，該對象包含了客戶端的信息
InetAddress.getByName("172.19.207.247"), 10000);//向172.19.207.247的ip地址的主機的10000端口發送數據
//3、通過upd的socket服務將數據包發送出去，是用send()方法
ds.send(dp);
//4、關閉資源
ds.close();
}服務器端：（這裏給出部分源碼和創建思路）
確保定義的端口號就是源數據包指定的端口後，否則源數據包被接受到。
/*
* 創建udp傳輸的接收端
* 思路：
* 1、建立udp的Socket服務，因爲是要接受數據，所以必須要
* 明確端口號。
* 2、創建數據包，用於存儲接收到的數據。方便用數據包對象的方法
* 來解析這些數據。
* 3、使用Socket服務的receive方法將接收到的數據存儲在數據
* 包中。
* 4、通過數據包的方法解析數據包中的數據
* 5、關閉資源。
*/
public static void main(String[] args) throws IOException {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("接收端啓動......");
//1、建立udp的Socket服務
DatagramSocket ds=new DatagramSocket(10000);//將Socket服務的端口號設爲10000
//2、創建數據包
byte[] buf=new byte[1024];
DatagramPacket dp=new DatagramPacket(buf, 0, buf.length);
//3、使用接受方法將數據存儲到數據包中
ds.receive(dp);
//4、通過數據包對象的方法，解析其中的數據。比如：地址、端口、數據內容
String ip=dp.getAddress().getHostAddress();
int port=dp.getPort();
String text=new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
System.out.println(ip+":"+port+":"+text);
//關閉資源
ds.close();
}
圖解 UDP傳輸
6.2 講完UDP傳輸，我們來介紹一下TCP的傳輸。這裏同樣涉及到兩個類Socket和ServerSocket類。這兩個類都在java.net包中。
Socket類：是實現客戶端的套接字類。
ServerSocket類：是實現此類實現服務器套接字。服務器套接字等待請求通過網絡傳入。它基於該請求執行某些操作，然後可能向請求者返回結果。
TCP傳輸的思路如下：
客戶端:（源碼和思路如下）
注意：在客戶端中要明確的指出目的地的端口號。
public static void main(String[] args) throws IOException, IOException {
// TODO Auto-generated method stub
//1、創建客戶端socket服務
Socket socket =new Socket("172.19.207.247",10002);//設置客戶端的端口號
//2、獲取socket流中的輸出流
OutputStream out=socket.getOutputStream();
//3、使用輸出流將指定的數據寫出來
out.write("tcp演示：哥們來了".getBytes());//注意輸出流是按字節來寫
//4、關閉資源
socket.close();
}服務器端（代碼與思路）
注意服務器端是通過accept()方法來獲取客戶端的對象來進行進一步的操作。
//服務端接收客戶端發送過來的數據，並打印在控制檯上
public static void main(String[] args) throws IOException {
// TODO Auto-generated method stub
//1、創建服務端對象
ServerSocket ss=new ServerSocket(10002);//這裏是待連接的客戶端的端口號
//2、獲取連接過來的客戶端對象
Socket s=ss.accept();//阻塞式的
//獲取ip地址字符串
String ip=s.getInetAddress().getHostAddress();
//3、通過socket對象的獲取輸入流。要讀取客戶端發來的數據
InputStream in=s.getInputStream();
byte[] buf=new byte[1024];
int len=in.read(buf);//返回字節數
String text=new String(buf,0,len);
System.out.println(ip+":"+text);
//4、關閉資源和流
s.close();
ss.close();
}以上就是一個最基本的TCP傳輸的例子。接下來我們實現用按鍵輸入來進行數據的傳輸。
客戶端：
public static void main(String[] args) throws IOException, IOException {
// TODO Auto-generated method stub
/*
* 思路：
* 客戶端
* 1、需要先有socket端點
* 2、客戶端的數據源：鍵盤
* 3、客戶端的目的：socket
* 4、接受的數據，源：socket
* 5、將數據顯示在控制檯上
* 6、在這些流中操作的數據，都是文本數據。
*
* 轉換客戶端：
* 1、創建socket客戶端對象
* 2、獲取鍵盤錄入
* 3、將錄入的信息發送給socket輸出流
*/
//1、創建socket客戶端對象
Socket s=new Socket("172.19.207.247",10005);
//2、獲取鍵盤的錄入
BufferedReader bufr=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
//3、socket輸出流
PrintWriter out=new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);//true表示可以自動的刷新。//如果啓用了自動刷新，則只有在調用 println、printf 或 format 的其中一//個方法時纔可能完成刷新操作
//4.socket輸入流，讀取服務器端返回的大寫數據
BufferedReader bufIn=new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
String line=null;
while((line=bufr.readLine())!=null){
//如果輸入的是over就結束
if("over".equals(line))
break;
//輸出字符流
out.println(line);
//讀取服務器端輸出的大寫的字符
String text=bufIn.readLine();
System.out.println(text);
}
s.close();
}服務器端：
public static void main(String[] args) throws IOException {
// TODO Auto-generated method stub
/*
* 轉換服務器端
* 分析
* 1、創建serversocket服務
* 2、獲取socket對象
* 3、源：socket，讀取客戶端發過來的需要轉換的數據
* 4、目的：顯示在控制檯上
* 5、將數據轉換成大寫發送給客戶端
* */
//1、創建serversocket對象
ServerSocket ss=new ServerSocket(10005);
//2、獲取socket對象
Socket s=ss.accept();//阻塞式的
//3獲取IP
String ip=s.getInetAddress().getHostAddress();
System.out.println(ip+"......connected");
//4、獲取socket的讀取流，並裝飾
BufferedReader bufIn=new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
//5、獲取socket的輸出，並修飾
PrintWriter out=new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);
String line=null;
while((line=bufIn.readLine())!=null){
//將讀取到的字符數據打印出來
System.out.println(line);
//將修飾好的字符輸出到客戶端
out.println(line.toUpperCase());
}
s.close();
ss.close();
}下圖是圖解TCP/IP傳輸過程：
但是，在本次傳輸中會出現一些問題：什麼時候服務器端知道客戶端的數據已經全部發送完畢了？？什麼時候客戶端覺得自己的數據已經全部發送完，上面的代碼裏客戶端是不知道的？
在上面的代碼裏，我並沒有添加所謂的結束標誌符。而read方法或者readLine方法是阻塞式，所以客戶端始終無法自己判斷自己有沒有將數據全部傳輸過去。正確的解決方法是：在while循環外界添加s.shutdownOutputStream()。這樣就提示客戶端我的輸出流沒有輸出數據了，同時也會自己發給服務器端一個結束標誌。同理服務器端也就知道了。
本文由XXiaoLEI 整理