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网络编程从大的方面说就是对信息的发送到接收,中间传输为物理线路的作用。网络编程最主要的工作就是在发送端把信息通过规定好的协议进行组装包,在接收端按照规定好的协议把包进行解析,从而提取出对应的信息,达到通信的目的。中间最主要的就是数据包的组装,数据包的过滤,数据包的捕获,数据包的分析,当然最后再做一些处理,代码、开发工具、数据库、服务器架设和网页设计这5部分你都要接触。 展开全文
网络编程从大的方面说就是对信息的发送到接收,中间传输为物理线路的作用。网络编程最主要的工作就是在发送端把信息通过规定好的协议进行组装包,在接收端按照规定好的协议把包进行解析,从而提取出对应的信息,达到通信的目的。中间最主要的就是数据包的组装,数据包的过滤,数据包的捕获,数据包的分析,当然最后再做一些处理,代码、开发工具、数据库、服务器架设和网页设计这5部分你都要接触。
信息
性    质
编程方式
外文名
WINSOCK; LINUX
代码分类
静态代码、动态代码等
含    义
使用套接字来达到进程间通信
中文名
网络编程
网络编程代码分类
静态代码是服务器不解析直接发送给客户端的部分,用做布局效果,一般不用于数据库操作静态代码分html,javascript,css等,其中 [1]  html语言是基础,要学网络编程就先学html语言.javascript用于实现某些特效,css是样式语言.这3个语言组合起来,可以设计出美妙的网页效果动态代码是服务器需要解析的部分,用作数据库连接操作等.有php,jsp,asp这几种语言你只用先学一种就可.如果是想快速入门,建议先学asp,如果想学了找工作等,建议学php或jsp,开发工具有很多种,我推荐一种,网络3剑客,其中dw是开发代码的,fw是做图的.flash是做动画的.数据库要结合你学的动态语言来选择,asp系列的,你可以使用access,大型点使用mySQL.php和mySQL是很好的搭档.服务器架设也是结合你学的动态语言的,windows下安装iis很方便,iis可以运行asp,安装.net框架后能运行,这两者架设相对简单,也是我推荐你入门学asp的原因.php一般安装apache服务器,jsp一般安装tomcat服务器.只有架设好服务器,才能浏览动态语言编写的程序.虽然是编程,但是总会涉及到网页设计部分,还是要去学学怎么简单的作图和动画。
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  • 网络编程学习笔记一:Socket编程

    万次阅读 多人点赞 2013-03-21 01:11:11
    话虽些许夸张,但是事实也是,现在的网络编程几乎都是用的socket。 ——有感于实际编程和开源项目研究。 我们深谙信息交流的价值,那网络中进程之间如何通信,如我们每天打开浏览器浏览网页时,浏览器的进程怎么与...

    “一切皆Socket!”

    话虽些许夸张,但是事实也是,现在的网络编程几乎都是用的socket。

    ——有感于实际编程和开源项目研究。

    我们深谙信息交流的价值,那网络中进程之间如何通信,如我们每天打开浏览器浏览网页时,浏览器的进程怎么与web服务器通信的?当你用QQ聊天时,QQ进程怎么与服务器或你好友所在的QQ进程通信?这些都得靠socket?那什么是socket?socket的类型有哪些?还有socket的基本函数,这些都是本文想介绍的。本文的主要内容如下:

    • 1、网络中进程之间如何通信?
    • 2、Socket是什么?
    • 3、socket的基本操作
      • 3.1、socket()函数
      • 3.2、bind()函数
      • 3.3、listen()、connect()函数
      • 3.4、accept()函数
      • 3.5、read()、write()函数等
      • 3.6、close()函数
    • 4、socket中TCP的三次握手建立连接详解
    • 5、socket中TCP的四次握手释放连接详解
    • 6、一个例子(实践一下)
    • 7、留下一个问题,欢迎大家回帖回答!!!

    1、网络中进程之间如何通信?

    本地的进程间通信(IPC)有很多种方式,但可以总结为下面4类:

    • 消息传递(管道、FIFO、消息队列)
    • 同步(互斥量、条件变量、读写锁、文件和写记录锁、信号量)
    • 共享内存(匿名的和具名的)
    • 远程过程调用(Solaris门和Sun RPC)

    但这些都不是本文的主题!我们要讨论的是网络中进程之间如何通信?首要解决的问题是如何唯一标识一个进程,否则通信无从谈起!在本地可以通过进程PID来唯一标识一个进程,但是在网络中这是行不通的。其实TCP/IP协议族已经帮我们解决了这个问题,网络层的“ip地址可以唯一标识网络中的主机,而传输层的“协议+端口可以唯一标识主机中的应用程序(进程)。这样利用三元组(ip地址,协议,端口)就可以标识网络的进程了,网络中的进程通信就可以利用这个标志与其它进程进行交互。

    使用TCP/IP协议的应用程序通常采用应用编程接口:UNIX  BSD的套接字(socket)和UNIX System V的TLI(已经被淘汰),来实现网络进程之间的通信。就目前而言,几乎所有的应用程序都是采用socket,而现在又是网络时代,网络中进程通信是无处不在,这就是我为什么说“一切皆socket”。

    2、什么是Socket?

    上面我们已经知道网络中的进程是通过socket来通信的,那什么是socket呢?socket起源于Unix,而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”,都可以用“打开open –> 读写write/read –> 关闭close”模式来操作。我的理解就是Socket就是该模式的一个实现,socket即是一种特殊的文件,一些socket函数就是对其进行的操作(读/写IO、打开、关闭),这些函数我们在后面进行介绍。

    socket一词的起源

    在组网领域的首次使用是在1970年2月12日发布的文献IETF RFC33中发现的,撰写者为Stephen Carr、Steve Crocker和Vint Cerf。根据美国计算机历史博物馆的记载,Croker写道:“命名空间的元素都可称为套接字接口。一个套接字接口构成一个连接的一端,而一个连接可完全由一对套接字接口规定。”计算机历史博物馆补充道:“这比BSD的套接字接口定义早了大约12年。”

    3、socket的基本操作

    既然socket是“open—write/read—close”模式的一种实现,那么socket就提供了这些操作对应的函数接口。下面以TCP为例,介绍几个基本的socket接口函数。

    3.1、socket()函数

    int socket(int domain, int type, int protocol);

     socket函数对应于普通文件的打开操作。普通文件的打开操作返回一个文件描述字,而socket()用于创建一个socket描述符(socket descriptor),它唯一标识一个socket。这个socket描述字跟文件描述字一样,后续的操作都有用到它,把它作为参数,通过它来进行一些读写操作。

    正如可以给fopen的传入不同参数值,以打开不同的文件。创建socket的时候,也可以指定不同的参数创建不同的socket描述符,socket函数的三个参数分别为:

    • domain:即协议域,又称为协议族(family)。常用的协议族有,AF_INETAF_INET6AF_LOCAL(或称AF_UNIX,Unix域socket)、AF_ROUTE等等。协议族决定了socket的地址类型,在通信中必须采用对应的地址,如AF_INET决定了要用ipv4地址(32位的)与端口号(16位的)的组合、AF_UNIX决定了要用一个绝对路径名作为地址。
    • type:指定socket类型。常用的socket类型有,SOCK_STREAMSOCK_DGRAMSOCK_RAWSOCK_PACKETSOCK_SEQPACKET等等(socket的类型有哪些?)。
    • protocol:故名思意,就是指定协议。常用的协议有,IPPROTO_TCPIPPTOTO_UDPIPPROTO_SCTPIPPROTO_TIPC等,它们分别对应TCP传输协议、UDP传输协议、STCP传输协议、TIPC传输协议(这个协议我将会单独开篇讨论!)。

    注意:并不是上面的type和protocol可以随意组合的,如SOCK_STREAM不可以跟IPPROTO_UDP组合。当protocol为0时,会自动选择type类型对应的默认协议。

    当我们调用socket创建一个socket时,返回的socket描述字它存在于协议族(address family,AF_XXX)空间中,但没有一个具体的地址。如果想要给它赋值一个地址,就必须调用bind()函数,否则就当调用connect()listen()时系统会自动随机分配一个端口。

    3.2、bind()函数

    正如上面所说bind()函数把一个地址族中的特定地址赋给socket。例如对应AF_INETAF_INET6就是把一个ipv4或ipv6地址和端口号组合赋给socket。

    int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

    函数的三个参数分别为:

    • sockfd:即socket描述字,它是通过socket()函数创建了,唯一标识一个socket。bind()函数就是将给这个描述字绑定一个名字。
    • addr:一个const struct sockaddr *指针,指向要绑定给sockfd的协议地址。这个地址结构根据地址创建socket时的地址协议族的不同而不同,如ipv4对应的是: 
      struct sockaddr_in {
          sa_family_t    sin_family; /* address family: AF_INET */
          in_port_t      sin_port;   /* port in network byte order */
          struct in_addr sin_addr;   /* internet address */
      };
      
      /* Internet address. */
      struct in_addr {
          uint32_t       s_addr;     /* address in network byte order */
      };

      ipv6对应的是: 

      struct sockaddr_in6 { 
          sa_family_t     sin6_family;   /* AF_INET6 */ 
          in_port_t       sin6_port;     /* port number */ 
          uint32_t        sin6_flowinfo; /* IPv6 flow information */ 
          struct in6_addr sin6_addr;     /* IPv6 address */ 
          uint32_t        sin6_scope_id; /* Scope ID (new in 2.4) */ 
      };
      
      struct in6_addr { 
          unsigned char   s6_addr[16];   /* IPv6 address */ 
      };

      Unix域对应的是: 

      #define UNIX_PATH_MAX    108
      
      struct sockaddr_un { 
          sa_family_t sun_family;               /* AF_UNIX */ 
          char        sun_path[UNIX_PATH_MAX];  /* pathname */ 
      };

       

    • addrlen:对应的是地址的长度。

    通常服务器在启动的时候都会绑定一个众所周知的地址(如ip地址+端口号),用于提供服务,客户就可以通过它来接连服务器;而客户端就不用指定,有系统自动分配一个端口号和自身的ip地址组合。这就是为什么通常服务器端在listen之前会调用bind(),而客户端就不会调用,而是在connect()时由系统随机生成一个。

    网络字节序与主机字节序

    主机字节序就是我们平常说的大端和小端模式:不同的CPU有不同的字节序类型,这些字节序是指整数在内存中保存的顺序,这个叫做主机序。引用标准的Big-Endian和Little-Endian的定义如下:

      a) Little-Endian就是低位字节排放在内存的低地址端,高位字节排放在内存的高地址端。

      b) Big-Endian就是高位字节排放在内存的低地址端,低位字节排放在内存的高地址端。

    网络字节序:4个字节的32 bit值以下面的次序传输:首先是0~7bit,其次8~15bit,然后16~23bit,最后是24~31bit。这种传输次序称作大端字节序。由于TCP/IP首部中所有的二进制整数在网络中传输时都要求以这种次序,因此它又称作网络字节序。字节序,顾名思义字节的顺序,就是大于一个字节类型的数据在内存中的存放顺序,一个字节的数据没有顺序的问题了。

    所以:在将一个地址绑定到socket的时候,请先将主机字节序转换成为网络字节序,而不要假定主机字节序跟网络字节序一样使用的是Big-Endian。由于这个问题曾引发过血案!公司项目代码中由于存在这个问题,导致了很多莫名其妙的问题,所以请谨记对主机字节序不要做任何假定,务必将其转化为网络字节序再赋给socket。

    3.3、listen()、connect()函数

    如果作为一个服务器,在调用socket()bind()之后就会调用listen()来监听这个socket,如果客户端这时调用connect()发出连接请求,服务器端就会接收到这个请求。

    int listen(int sockfd, int backlog);
    int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

    listen函数的第一个参数即为要监听的socket描述字,第二个参数为相应socket可以排队的最大连接个数。socket()函数创建的socket默认是一个主动类型的,listen函数将socket变为被动类型的,等待客户的连接请求。

    connect函数的第一个参数即为客户端的socket描述字,第二参数为服务器的socket地址,第三个参数为socket地址的长度。客户端通过调用connect函数来建立与TCP服务器的连接。

    3.4、accept()函数

    TCP服务器端依次调用socket()bind()listen()之后,就会监听指定的socket地址了。TCP客户端依次调用socket()connect()之后就想TCP服务器发送了一个连接请求。TCP服务器监听到这个请求之后,就会调用accept()函数取接收请求,这样连接就建立好了。之后就可以开始网络I/O操作了,即类同于普通文件的读写I/O操作。

    int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

    accept函数的第一个参数为服务器的socket描述字,第二个参数为指向struct sockaddr *的指针,用于返回客户端的协议地址,第三个参数为协议地址的长度。如果accpet成功,那么其返回值是由内核自动生成的一个全新的描述字,代表与返回客户的TCP连接。

    注意:accept的第一个参数为服务器的socket描述字,是服务器开始调用socket()函数生成的,称为监听socket描述字;而accept函数返回的是已连接的socket描述字。一个服务器通常通常仅仅只创建一个监听socket描述字,它在该服务器的生命周期内一直存在。内核为每个由服务器进程接受的客户连接创建了一个已连接socket描述字,当服务器完成了对某个客户的服务,相应的已连接socket描述字就被关闭。

    3.5、read()、write()等函数

    万事具备只欠东风,至此服务器与客户已经建立好连接了。可以调用网络I/O进行读写操作了,即实现了网咯中不同进程之间的通信!网络I/O操作有下面几组:

    • read()/write()
    • recv()/send()
    • readv()/writev()
    • recvmsg()/sendmsg()
    • recvfrom()/sendto()

    我推荐使用recvmsg()/sendmsg()函数,这两个函数是最通用的I/O函数,实际上可以把上面的其它函数都替换成这两个函数。它们的声明如下:

           #include <unistd.h>
    
           ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
           ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
    
           #include <sys/types.h>
           #include <sys/socket.h>
    
           ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
           ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
    
           ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
                          const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
           ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
                            struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
    
           ssize_t sendmsg(int sockfd, const struct msghdr *msg, int flags);
           ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);

    read函数是负责从fd中读取内容.当读成功时,read返回实际所读的字节数,如果返回的值是0表示已经读到文件的结束了,小于0表示出现了错误。如果错误为EINTR说明读是由中断引起的,如果是ECONNREST表示网络连接出了问题。

    write函数将buf中的nbytes字节内容写入文件描述符fd.成功时返回写的字节数。失败时返回-1,并设置errno变量。 在网络程序中,当我们向套接字文件描述符写时有俩种可能。1)write的返回值大于0,表示写了部分或者是全部的数据。2)返回的值小于0,此时出现了错误。我们要根据错误类型来处理。如果错误为EINTR表示在写的时候出现了中断错误。如果为EPIPE表示网络连接出现了问题(对方已经关闭了连接)。

    其它的我就不一一介绍这几对I/O函数了,具体参见man文档或者baidu、Google,下面的例子中将使用到send/recv。

    3.6、close()函数

    在服务器与客户端建立连接之后,会进行一些读写操作,完成了读写操作就要关闭相应的socket描述字,好比操作完打开的文件要调用fclose关闭打开的文件。

    #include <unistd.h>
    int close(int fd);

    close一个TCP socket的缺省行为时把该socket标记为以关闭,然后立即返回到调用进程。该描述字不能再由调用进程使用,也就是说不能再作为read或write的第一个参数。

    注意:close操作只是使相应socket描述字的引用计数-1,只有当引用计数为0的时候,才会触发TCP客户端向服务器发送终止连接请求。

    4、socket中TCP的三次握手建立连接详解

    我们知道tcp建立连接要进行“三次握手”,即交换三个分组。大致流程如下:

    • 客户端向服务器发送一个SYN J
    • 服务器向客户端响应一个SYN K,并对SYN J进行确认ACK J+1
    • 客户端再想服务器发一个确认ACK K+1

    只有就完了三次握手,但是这个三次握手发生在socket的那几个函数中呢?请看下图:

    image

    图1、socket中发送的TCP三次握手

    从图中可以看出,当客户端调用connect时,触发了连接请求,向服务器发送了SYN J包,这时connect进入阻塞状态;服务器监听到连接请求,即收到SYN J包,调用accept函数接收请求向客户端发送SYN K ,ACK J+1,这时accept进入阻塞状态;客户端收到服务器的SYN K ,ACK J+1之后,这时connect返回,并对SYN K进行确认;服务器收到ACK K+1时,accept返回,至此三次握手完毕,连接建立。

    总结:客户端的connect在三次握手的第二个次返回,而服务器端的accept在三次握手的第三次返回。

    5、socket中TCP的四次握手释放连接详解

    上面介绍了socket中TCP的三次握手建立过程,及其涉及的socket函数。现在我们介绍socket中的四次握手释放连接的过程,请看下图:

    image

    图2、socket中发送的TCP四次握手

    图示过程如下:

    • 某个应用进程首先调用close主动关闭连接,这时TCP发送一个FIN M;
    • 另一端接收到FIN M之后,执行被动关闭,对这个FIN进行确认。它的接收也作为文件结束符传递给应用进程,因为FIN的接收意味着应用进程在相应的连接上再也接收不到额外数据;
    • 一段时间之后,接收到文件结束符的应用进程调用close关闭它的socket。这导致它的TCP也发送一个FIN N;
    • 接收到这个FIN的源发送端TCP对它进行确认。

    这样每个方向上都有一个FIN和ACK。

    6、一个例子(实践一下)

    说了这么多了,动手实践一下。下面编写一个简单的服务器、客户端(使用TCP)——服务器端一直监听本机的6666号端口,如果收到连接请求,将接收请求并接收客户端发来的消息;客户端与服务器端建立连接并发送一条消息。

    服务器端代码:

    #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<errno.h> #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> #include<netinet/in.h>
    #define MAXLINE 4096 int main(int argc, char** argv) { int listenfd, connfd; struct sockaddr_in servaddr; 
    char buff[4096]; int n;
    if( (listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1 ){ printf("create socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno); exit(0); } 
    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr)); 
    servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); servaddr.sin_port = htons(6666); 
    if( bind(listenfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) == -1){ printf("bind socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno); exit(0); } 
    if( listen(listenfd, 10) == -1){ printf("listen socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno); exit(0); } 
    printf("======waiting for client's request======\n"); 
    while(1){ if( (connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)NULL, NULL)) == -1){ printf("accept socket error: %s(errno: %d)",strerror(errno),errno); continue; } n = recv(connfd, buff, MAXLINE, 0); buff[n] = '\0'; 
    printf("recv msg from client: %s\n", buff); close(connfd); } close(listenfd); }

    客户端代码:

    #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<errno.h> #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> #include<netinet/in.h> 
    #define MAXLINE 4096 int main(int argc, char** argv) { int sockfd, n; char recvline[4096], sendline[4096]; 
    struct sockaddr_in servaddr; if( argc != 2){ printf("usage: ./client <ipaddress>\n"); exit(0); } if( (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0){ printf("create socket error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno),errno); 
    exit(0); } memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr)); servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_port = htons(6666); if( inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr) <= 0){ printf("inet_pton error for %s\n",argv[1]); exit(0); } 
    if( connect(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0){ printf("connect error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno); exit(0); } 
    printf("send msg to server: \n"); fgets(sendline, 4096, stdin); 
    if( send(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0) < 0) { printf("send msg error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno); exit(0); } close(sockfd); exit(0); }

    当然上面的代码很简单,也有很多缺点,这就只是简单的演示socket的基本函数使用。其实不管有多复杂的网络程序,都使用的这些基本函数。上面的服务器使用的是迭代模式的,即只有处理完一个客户端请求才会去处理下一个客户端的请求,这样的服务器处理能力是很弱的,现实中的服务器都需要有并发处理能力!为了需要并发处理,服务器需要fork()一个新的进程或者线程去处理请求等。

    7、动动手

    留下一个问题,欢迎大家回帖回答!!!是否熟悉Linux下网络编程?如熟悉,编写如下程序完成如下功能:

    服务器端:

    接收地址192.168.100.2的客户端信息,如信息为“Client Query”,则打印“Receive Query”

    客户端:

    向地址192.168.100.168的服务器端顺序发送信息“Client Query test”,“Cleint Query”,“Client Query Quit”,然后退出。

    题目中出现的ip地址可以根据实际情况定。

    ——本文只是介绍了简单的socket编程。

    更为复杂的需要自己继续深入。

    (unix domain socket)使用udp发送>=128K的消息会报ENOBUFS的错误(一个实际socket编程中遇到的问题,希望对你有帮助)

     

     

    作者:吴秦
    出处:http://www.cnblogs.com/skynet/
    本文基于署名 2.5 中国大陆许可协议发布,欢迎转载,演绎或用于商业目的,但是必须保留本文的署名吴秦(包含链接).

    http://www.cnblogs.com/skynet/archive/2010/12/12/1903949.html

     

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  • 网络编程

    千次阅读 2019-04-12 21:17:58
    网络编程就是如何在程序中实现两台计算机的通信。 TCP/IP简介 1、TCP/IP协议族 链路层:处理与电缆或其他传输媒介的物理接口。 网络层:处理数据在网络中的活动。  ip协议——>网络互连协议  用途:将多个包在...

    网络编程就是如何在程序中实现两台计算机的通信。

    TCP/IP简介

    1、TCP/IP协议族
    在这里插入图片描述
    链路层:处理与电缆或其他传输媒介的物理接口。

    网络层:处理数据在网络中的活动。
     ip协议——>网络互连协议
     用途:将多个包在网络中联系起来,传输数据包(不可靠传输),最基本功能就是寻址和分段功能,不提供端到端,路由到路由的确认,不提供重发和流量控制。是计算机网络能够互相通信的基本规则。出错则像ICMP报告,ICMP在IP模块中实现。

     ICMP协议——面向无连接协议
     用途:用户传输错误报告控制信息(控制信息是指网络不通畅,主机是否到达,路由是否可用的这些网络本身的消息,不涉及用户传输的数据)。

     ARP协议——地址解析协议
     用途:根据IP地址获取物理地址的协议(即MAC地址)。在同一子网内通过ARP协议可以实现数据包的互相传递。不在一个子网内则无法获得MAC地址,只有通过网关去处理。

     RAPP协议——反转地址协议
     用途:将主机的物理地址转换成IP地址。

     BOOTP协议——引导程序协议
     用途:用于无盘工作站的局域网中,可以无盘工作站从一个中心服务器上获得IP地址。

    传输层:提供两台主机间端到端的通信
     TCP协议——传输控制协议
     用途:主要用于网间传输的协议,分割处理报文并把结果包传到IP层,并接受处理IP曾传到的数据包。

     UDP——用户数据协议
     用途:主要用于需要在计算器之间传输数据的应用,将网络数据流量压缩成数据包。

    应用层:用于不同的应用程序
     NET协议——网络地址转换协议
     用途:实现内网IP地址和公司地址之间的相互转换。将大量的内网IP转换成一个或者少量的公网IP。

     FTP协议——文件传输协议
     用途:通过FTP协议在FTP客户端访问FTP服务端,默认使用20和21端口,20用于传输数据,21用于传输控制信息。

     HTTP协议——超文本协议
     用途:是用于从WWW服务端传输超文本到本地浏览器的传输协议。是客户端浏览器或其他程序与WEB服务器之间的应用层通信协议。

     TELNET协议
     用途:是Internet远程登录服务的标准协议和主要方式,为用户提供了在本地计算机上完成远程主机工作的能力。

     SMTP——简单邮件传输协议
     用途:控制邮件传输的规则,以及邮件的中转方式。

     DNS协议
     用途:定义域名规则,将域名和IP相互映射。

    2、IP地址

    互联网上的每个接口必须有一个唯一的Internet地址(也称作IP地址),IP地址长32bit。
    IP地址由两部分组成,即网络地址和主机地址。
    网络地址表示其属于互联网的哪一个网络,主机地址表示其属于该网络的哪一台主机。
    IP地址根据网络号和主机号来分,分为A、B、C三类以及特殊地址D、E。

    五类不同的互联网的地址格式如下:
    在这里插入图片描述
    A类取值范围0-127
    B类取值范围128-191
    C类取值范围192-223
    D类取值范围224-239
    E类取值范围240-247

    3、端口

    端口就好像一个房子的门,是出入这间房子的必经之路。
    端口是通过端口号来标记的,端口号只有整数,范围是从0到65535(2的16次方),0-1023不要使用。

    4、子网掩码

    子网掩码作用就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。

    子网掩码设定的规则:
    与IP地址相同,子网掩码的长度也是32位。
    左边是网络位,用二进制数字“1”表示。
    右边是主机为,用二进制数字“0”表示。

    5、Socket简介

    (1)socket(简称套接字)是进程间通信的一种方式,它与其他进程间通信的一个主要不同是:他能实现不同主机间的进程间通信,我们网络上各种各样的服务大多是基于Socket来完成通信的。

    (2)创建套接字

    from socket import *
    # UDP进程间通信
    s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
    
    s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
    

    (3)常用方法

    s.bind():绑定(主机名称、端口到一个套接字上)
    s.listen():设置并启动TCP监听
    s.accept():等待客户端连接
    s.connect():连接指定服务器
    s.recv():接受TCP消息
    s.send():发送TCP消息
    s.recvfrom():接受UDP消息
    s.sendto():发送UDP消息
    s.close():关闭套接字对象

    UDP编程

     UDP是面向无连接的协议。使用UDP时,不需要建立连接,只需要知道对方的IP地址和端口号,就可以直接发送数据包。但是,能不能到达就不知道了。不可靠,但是传输速度快。
     适用于语音广播、视频、QQ、TFTP(简单文件传送)、SNMP(简单网络管理协议)、RIP(路由信息协议,如报告股票市场,航空信息)

    1、通信流程
    在这里插入图片描述
    2、客户端实现

    from socket import *
    from threading import Thread
    
    
    def send(sc, addr):
        while True:
            message = input("输入要发送的内容:")
            sc.sendto(message.encode("utf8"), addr)
    
    
    def receive(sc, buffersize):
        while True:
            info, addr = sc.recvfrom(buffersize)
            print("\n接收的内容:", info.decode("utf8"), "地址:", addr)
    
    
    if __name__ == "__main__":
        SEND_ADDR = ("192.168.12.146", 60000)
        BUFER_SIZE = 1024
    
        socket1 = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
        socket1.sendto("hello".encode("utf8"), SEND_ADDR)
    
        t1 = Thread(target=send, args=(socket1, SEND_ADDR,))
        t1.start()
    
        t2 = Thread(target=receive, args=(socket1, BUFER_SIZE, ))
        t2.start()
    

    3、服务端实现

    from socket import *
    
    # 构建服务端对象
    serversocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
    
    # 绑定地址
    SEND_ADDR = ("192.168.12.146", 40000)
    BUFFER_SIZE = 1024
    serversocket.bind(SEND_ADDR)
    
    # 接收消息
    result = serversocket.recvfrom(BUFFER_SIZE)
    print(result)
    
    # 发送信息
    info = input("请输入发送信息:")
    serversocket.sendto(info.encode("utf8"), result[1])
    

    TCP编程

     TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
     TCP通信模型中,在通信开始之前,一定要先建立相关的连接,才能发送数据,类似于生活中的“打电话”。

    1、TCP通信流程
    在这里插入图片描述
    2、三次握手、四次挥手

    (1)TCP连接三次握手
    在这里插入图片描述
    (2)TCP数据传输
    在这里插入图片描述
    (3)TCP断开连接四次挥手
    在这里插入图片描述
    3、服务端实现

    from socket import *
    from threading import Thread
    
    
    def single(c):
        while True:
            # 接受消息
            info = c.recv(1024)
            print("收到消息", info.decode("utf8"))
    
            # 发送消息
            message = input("请输入要发送的消息:")
            if message == "q":
                break
            else:
                c.send(message.encode("utf8"))
    
    
    if __name__ == "__main__":
        # 创建服务端
        server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
    
        # 绑定端口
        server.bind(("192.168.12.146", 12345))
    
        # 开始监听
        server.listen(10)
        print("开始监听")
    
        # 接受连接
        client, clientaddr = server.accept()
        print("连接到", clientaddr)
    
        # 创建线程
        t1 = Thread(target=single, args=(client,))
        # 启动线程
        t1.start()
    
        t1.join()
    

    4、客户端实现

    """
    客户端
    """
    from socket import *
    from threading import Thread
    
    
    def single(c):
        while True:
            message = input("请输入要发送的消息:")
            if message == "q":
                break
            else:
                # 发送消息
                c.send(message.encode("utf8"))
    
            # 接受消息
            result = c.recv(1024)
            print("接收的消息:", result.decode("utf8"))
    
    
    if __name__ == '__main__':
        # 创建客户端
        client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
    
        # 建立连接
        client.connect(("192.168.12.146", 4321))
    
        # 创建线程
        t1 = Thread(target=single, args=(client, ))
        # 启动线程
        t1.start()
    
        t1.join()
    

    5、实现多人聊天

    """
    客户端
    """
    from socket import *
    from threading import Thread
    
    
    def send1(c):
        while True:
            to = input("请输入接收用户:")
            message = input("请输入发送信息:")
            if not c._closed:
                c.send((to + ":" + message).encode("gbk"))
            else:
                print("你已经断开连接,不能发送消息")
                break
    
    
    def recv1(c):
        while True:
            # 接受消息
            result = c.recv(1024)
            if len(result) > 0:
                result = result.decode("gbk").split(":")
                messagefrom = result[0]
                messageinfo = result[1]
                print(messagefrom, "发来", messageinfo)
            else:
                c.close()
                break
    
    
    if __name__ == "__main__":
        # 创建客户端
        client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
        # 与服务端建立连接
        client.connect(("192.168.12.146", 8888))
        # 提示用户输入昵称
        name = input("请输入昵称:")
        client.send(name.encode("utf8"))
        # 创建线程
        t1 = Thread(target=send1, args=(client,))
        t1.start()
    
        t2 = Thread(target=recv1, args=(client,))
        t2.start()
    
    
    """
    服务端
    """
    from socket import *
    from threading import Thread
    
    
    def recv1(client, user):
        while True:
            result = client.recv(1024)
            # print(result.decode("gbk"))
            if len(result) > 0:
                result = result.decode("gbk").split(":")
                to = result[0]
                message = result[1]
                # print(to, message)
                if to == "all":
                    for u in users.keys():
                        if user != u:
                            users[u].send((user + ":" + message).encode("gbk"))
                else:
                    if to in users.keys():
                        users[to].send((user + ":" + message).encode("gbk"))
                    else:
                        client.send("对方已离线,不能接收消息".encode("gbk"))
    
            else:
                client.close()
                users.pop(user)
                break
    
    
    def slisten(s, users):
        while True:
            # 接受连接
            client, addr = s.accept()
    
            user = client.recv(1024).decode("gbk")
            users[user] = client
            print("用户", user, "连接上了, 共有用户", len(users))
    
            # 第二个线程用来接受客户端发来的数据
            tc = Thread(target=recv1, args=(client, user))
            tc.start()
    
    
    def tsend():
        while True:
            info = input("请输入通知:").encode("gbk")
            for k, v in users.items():
                print(k, v)
                v.send(info)
    
    
    if __name__ == "__main__":
        users = {}
        # 构建服务器对象
        server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
    
        # 绑定地址
        server.bind(("192.168.12.146", 8888))
    
        # 开始监听
        server.listen(20)
        print("开始监听")
    
        # 开启线程用于接受客户端连接
        t1 = Thread(target=slisten, args=(server, users))
        t1.start()
    
        t2 = Thread(target=tsend)
        t2.start()
    

    应用层

    1、FTP编程
    在这里插入图片描述
    2、FTP客户端程序开发

    客户端——连接到服务器
    客户端——账号+密码登录服务器
    发出服务请求——控制指令、数据传输指令——处理响应数据
    客户端退出

    from ftplib import FTP
    ftp1 = FTP("ftp.server.com")
    ftp1.login("account", "password")
    # 数据交互
    ftp1.quit()
    

    3、FTP类型常见属性方法

    login(user = “annoymous”, password="", acct=""):登录FTP服务器
    pwd():查看当前路径
    cwd(path):切换路径到指定的path路径
    dir(path [,…[,cb]]):显示path路径中文件的内容
    nlst([path [,…]]):类似dir(),返回文件名称列表
    rename(old, name):重命名old文件为new
    retrlines(cmd, cb [,bs=8192 [,ra]]):给定ftp命令,下载二进制文件回调函数cb处理每次读取的8k数据
    storlines(cmd, f):给定ftp命令,上传文本文件f
    storbinary(cmd, f[,bs=8192]):给定ftp命令,上传二进制文件f
    delete(path):删除path指定的某个文件
    mkd(directory):创建一个目录directory
    rmd(directory):删除指定的目录directory
    quit():关闭连接,退出FTP

    4、FTP客户端实现

    上传下载

    import ftplib
    
    def ftpconnect(host, username, passwd):
    	ftp = ftplib.FTP(host=host, user=username, passwd=passwd)
    	return ftp
    	
    def upload(ftp, localfile, remotefile):
    	buffersize = 1024
    	file = open(localfile, "rb")
    	ftp.storbinary("STOR " + remotefile, file, buffersize)
    	file.close()
    	
    def download(ftp, localfile, remotefile):
    	buffersize = 1024
    	file = open(localfile, "wb")
    	ftp.retrbinary("RETR " + remotefile, file.write, buffersize)
    	file.close()
    	
    if __name__ == "__main__":
    	ftp = ftpconnect("localhost", "zzy", "123456")
    	# upload(ftp, "d:/flashfxp.png", "newxp.png")
    	download(ftp, "d:/newxpp.png", "newxp.png")
    	ftp.quit()
    

    SMTP/POP/IMAP邮件收发

    1、发送普通文本邮件

    from smtplib import SMTP
    from email.mime.text import MIMEText
    
    try:
        # 连接到服务器
        smtp = SMTP(host="smtp.163.com")
        useemail = "13290901690@163.com"
        # 登录
        smtp.login(useemail, "qikuedu")
        # 构造发送普通文本邮件对象
        sendtest = MIMEText("这是一封python写的邮件")
        # 显示是谁发的
        sendtest["from"] = useemail
        # 显示发给谁
        sendtest["to"] = "18137128152@163.com"
        # 邮件主题
        sendtest["subject"] = "测试邮件"
        # 发送方法 第一个参数发件人 第二个参数收件人列表  第三个参数
        smtp.sendmail(useemail, ["18137128152@163.com", "1542242578@qq.com"], sendtest.as_string())
        # 退出连接
        smtp.quit()
    except Exception as e:
        print(e)
    

    2、发送带附件邮件

    from smtplib import SMTP
    from email.mime.text import MIMEText
    from email.mime.image import MIMEImage
    from email.mime.multipart import MIMEMultipart
    
    
    # 连接到服务器
    smtp = SMTP(host="smtp.163.com")
    useemail = "13290901690@163.com"
    # 登录
    smtp.login(useemail, "qikuedu")
    
    # 构造发送多文本邮件对象
    sendtest = MIMEMultipart()
    
    # 显示是谁发的
    sendtest["from"] = useemail
    # 显示发给谁
    sendtest["to"] = "13290901690@163.com"
    
    # 邮件主题
    sendtest["subject"] = "测试邮件"
    
    # 构造文本对象,添加进邮件对象
    # text = MIMEText("helloworld")
    # sendtest.attach(text)
    
    # 构造图片对象
    with open("iu.jpg", "rb") as f:
        img = MIMEImage(f.read())
        img.add_header("Content-ID", "img01")
        sendtest.attach(img)
    
    # 构造HTML来显示图片
    html = MIMEText("<h1>图片</h1><img src='cid:img01'/><p>结束</p>", "html")
    sendtest.attach(html)
    
    # 添加文件附件
    fileoc = open("text1_SMTP.py", "rb")
    msgfile = MIMEText(fileoc.read(), "base64", "utf8")
    fileoc.close()
    msgfile["Content-Disposition"] = 'attachment; filename = "text1_SMTP.py"'
    sendtest.attach(msgfile)
    
    # 发送方法 第一个参数发件人 第二个参数收件人列表  第三个参数
    smtp.sendmail(useemail, ["13290901690@163.com", "1542242578@qq.com"], sendtest.as_string())
    # 退出连接
    smtp.quit()
    
    
    展开全文
  • 网络编程面试题(2020最新版)

    万次阅读 多人点赞 2020-03-16 17:36:28
    文章目录计算机网络体系结构网络协议是什么?为什么要对网络协议分层?TCP/IP 协议族应用层运输层网络层数据链路层物理层TCP/IP 协议族TCP的三次握手四次挥手TCP报文的头部结构三次握手四次挥手常见面试题为什么TCP...

    大家好,我是CSDN的博主ThinkWon,“2020博客之星年度总评选"开始啦,希望大家帮我投票,每天都可以投多票哦,点击下方链接,然后点击"最大”,再点击"投TA一票"就可以啦!
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    计算机网络体系结构

    在计算机网络的基本概念中,分层次的体系结构是最基本的。计算机网络体系结构的抽象概念较多,在学习时要多思考。这些概念对后面的学习很有帮助。

    网络协议是什么?

    在计算机网络要做到有条不紊地交换数据,就必须遵守一些事先约定好的规则,比如交换数据的格式、是否需要发送一个应答信息。这些规则被称为网络协议。

    为什么要对网络协议分层?

    • 简化问题难度和复杂度。由于各层之间独立,我们可以分割大问题为小问题。
    • 灵活性好。当其中一层的技术变化时,只要层间接口关系保持不变,其他层不受影响。
    • 易于实现和维护。
    • 促进标准化工作。分开后,每层功能可以相对简单地被描述。

    网络协议分层的缺点: 功能可能出现在多个层里,产生了额外开销。

    为了使不同体系结构的计算机网络都能互联,国际标准化组织 ISO 于1977年提出了一个试图使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架,即著名的开放系统互联基本参考模型 OSI/RM,简称为OSI。

    OSI 的七层协议体系结构的概念清楚,理论也较完整,但它既复杂又不实用,TCP/IP 体系结构则不同,但它现在却得到了非常广泛的应用。TCP/IP 是一个四层体系结构,它包含应用层,运输层,网际层和网络接口层(用网际层这个名字是强调这一层是为了解决不同网络的互连问题),不过从实质上讲,TCP/IP 只有最上面的三层,因为最下面的网络接口层并没有什么具体内容,因此在学习计算机网络的原理时往往采用折中的办法,即综合 OSI 和 TCP/IP 的优点,采用一种只有五层协议的体系结构,这样既简洁又能将概念阐述清楚,有时为了方便,也可把最底下两层称为网络接口层。

    四层协议,五层协议和七层协议的关系如下:

    • TCP/IP是一个四层的体系结构,主要包括:应用层、运输层、网际层和网络接口层。
    • 五层协议的体系结构主要包括:应用层、运输层、网络层,数据链路层和物理层。
    • OSI七层协议模型主要包括是:应用层(Application)、表示层(Presentation)、会话层(Session)、运输层(Transport)、网络层(Network)、数据链路层(Data Link)、物理层(Physical)。

    在这里插入图片描述

    注:五层协议的体系结构只是为了介绍网络原理而设计的,实际应用还是 TCP/IP 四层体系结构。

    TCP/IP 协议族

    应用层

    应用层( application-layer )的任务是通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。应用层协议定义的是应用进程(进程:主机中正在运行的程序)间的通信和交互的规则。

    对于不同的网络应用需要不同的应用层协议。在互联网中应用层协议很多,如域名系统 DNS,支持万维网应用的 HTTP 协议,支持电子邮件的 SMTP 协议等等。

    运输层

    运输层(transport layer)的主要任务就是负责向两台主机进程之间的通信提供通用的数据传输服务。应用进程利用该服务传送应用层报文。

    运输层主要使用一下两种协议

    1. 传输控制协议-TCP:提供面向连接的,可靠的数据传输服务。
    2. 用户数据协议-UDP:提供无连接的,尽最大努力的数据传输服务(不保证数据传输的可靠性)。
    UDP TCP
    是否连接 无连接 面向连接
    是否可靠 不可靠传输,不使用流量控制和拥塞控制 可靠传输,使用流量控制和拥塞控制
    连接对象个数 支持一对一,一对多,多对一和多对多交互通信 只能是一对一通信
    传输方式 面向报文 面向字节流
    首部开销 首部开销小,仅8字节 首部最小20字节,最大60字节
    场景 适用于实时应用(IP电话、视频会议、直播等) 适用于要求可靠传输的应用,例如文件传输

    每一个应用层(TCP/IP参考模型的最高层)协议一般都会使用到两个传输层协议之一:

    运行在TCP协议上的协议:

    • HTTP(Hypertext Transfer Protocol,超文本传输协议),主要用于普通浏览。
    • HTTPS(HTTP over SSL,安全超文本传输协议),HTTP协议的安全版本。
    • FTP(File Transfer Protocol,文件传输协议),用于文件传输。
    • POP3(Post Office Protocol, version 3,邮局协议),收邮件用。
    • SMTP(Simple Mail Transfer Protocol,简单邮件传输协议),用来发送电子邮件。
    • TELNET(Teletype over the Network,网络电传),通过一个终端(terminal)登陆到网络。
    • SSH(Secure Shell,用于替代安全性差的TELNET),用于加密安全登陆用。

    运行在UDP协议上的协议:

    • BOOTP(Boot Protocol,启动协议),应用于无盘设备。
    • NTP(Network Time Protocol,网络时间协议),用于网络同步。
    • DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议),动态配置IP地址。

    运行在TCPUDP协议上:

    • DNS(Domain Name Service,域名服务),用于完成地址查找,邮件转发等工作。

    网络层

    网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点,确保计算机通信的数据及时传送。在发送数据时,网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组和包进行传送。在 TCP/IP 体系结构中,由于网络层使用 IP 协议,因此分组也叫 IP 数据报 ,简称数据报。

    互联网是由大量的异构(heterogeneous)网络通过路由器(router)相互连接起来的。互联网使用的网络层协议是无连接的网际协议(Intert Prococol)和许多路由选择协议,因此互联网的网络层也叫做网际层或 IP 层。

    数据链路层

    数据链路层(data link layer)通常简称为链路层。两台主机之间的数据传输,总是在一段一段的链路上传送的,这就需要使用专门的链路层的协议。

    在两个相邻节点之间传送数据时,数据链路层将网络层交下来的 IP 数据报组装成帧,在两个相邻节点间的链路上传送帧。每一帧包括数据和必要的控制信息(如同步信息,地址信息,差错控制等)。

    在接收数据时,控制信息使接收端能够知道一个帧从哪个比特开始和到哪个比特结束。

    一般的web应用的通信传输流是这样的:

    img

    发送端在层与层之间传输数据时,每经过一层时会被打上一个该层所属的首部信息。反之,接收端在层与层之间传输数据时,每经过一层时会把对应的首部信息去除。

    物理层

    在物理层上所传送的数据单位是比特。 物理层(physical layer)的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送,尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。“透明传送比特流”表示经实际电路传送后的比特流没有发生变化,对传送的比特流来说,这个电路好像是看不见的。

    TCP/IP 协议族

    在互联网使用的各种协议中最重要和最著名的就是 TCP/IP 两个协议。现在人们经常提到的 TCP/IP 并不一定是单指 TCP 和 IP 这两个具体的协议,而往往是表示互联网所使用的整个 TCP/IP 协议族。

    img

    互联网协议套件(英语:Internet Protocol Suite,缩写IPS)是一个网络通讯模型,以及一整个网络传输协议家族,为网际网络的基础通讯架构。它常被通称为TCP/IP协议族(英语:TCP/IP Protocol Suite,或TCP/IP Protocols),简称TCP/IP。因为该协定家族的两个核心协定:TCP(传输控制协议)和IP(网际协议),为该家族中最早通过的标准。

    划重点:

    TCP(传输控制协议)和IP(网际协议) 是最先定义的两个核心协议,所以才统称为TCP/IP协议族

    TCP的三次握手四次挥手

    TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,在发送数据前,通信双方必须在彼此间建立一条连接。所谓的“连接”,其实是客户端和服务端保存的一份关于对方的信息,如ip地址、端口号等。

    TCP可以看成是一种字节流,它会处理IP层或以下的层的丢包、重复以及错误问题。在连接的建立过程中,双方需要交换一些连接的参数。这些参数可以放在TCP头部。

    一个TCP连接由一个4元组构成,分别是两个IP地址和两个端口号。一个TCP连接通常分为三个阶段:连接、数据传输、退出(关闭)。通过三次握手建立一个链接,通过四次挥手来关闭一个连接

    当一个连接被建立或被终止时,交换的报文段只包含TCP头部,而没有数据

    TCP报文的头部结构

    在了解TCP连接之前先来了解一下TCP报文的头部结构。

    TCPHeader.png

    上图中有几个字段需要重点介绍下:

    (1)序号:seq序号,占32位,用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流,发起方发送数据时对此进行标记。

    (2)确认序号:ack序号,占32位,只有ACK标志位为1时,确认序号字段才有效,ack=seq+1。

    (3)标志位:共6个,即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等,具体含义如下:

    • ACK:确认序号有效。
    • FIN:释放一个连接。
    • PSH:接收方应该尽快将这个报文交给应用层。
    • RST:重置连接。
    • SYN:发起一个新连接。
    • URG:紧急指针(urgent pointer)有效。

    需要注意的是:

    • 不要将确认序号ack与标志位中的ACK搞混了。
    • 确认方ack=发起方seq+1,两端配对。

    三次握手

    三次握手的本质是确认通信双方收发数据的能力

    首先,我让信使运输一份信件给对方,对方收到了,那么他就知道了我的发件能力和他的收件能力是可以的

    于是他给我回信,我若收到了,我便知我的发件能力和他的收件能力是可以的,并且他的发件能力和我的收件能力是可以

    然而此时他还不知道他的发件能力和我的收件能力到底可不可以,于是我最后回馈一次,他若收到了,他便清楚了他的发件能力和我的收件能力是可以的

    这,就是三次握手,这样说,你理解了吗?

    三次握手.png

    • 第一次握手:客户端要向服务端发起连接请求,首先客户端随机生成一个起始序列号ISN(比如是100),那客户端向服务端发送的报文段包含SYN标志位(也就是SYN=1),序列号seq=100。
    • 第二次握手:服务端收到客户端发过来的报文后,发现SYN=1,知道这是一个连接请求,于是将客户端的起始序列号100存起来,并且随机生成一个服务端的起始序列号(比如是300)。然后给客户端回复一段报文,回复报文包含SYN和ACK标志(也就是SYN=1,ACK=1)、序列号seq=300、确认号ack=101(客户端发过来的序列号+1)。
    • 第三次握手:客户端收到服务端的回复后发现ACK=1并且ack=101,于是知道服务端已经收到了序列号为100的那段报文;同时发现SYN=1,知道了服务端同意了这次连接,于是就将服务端的序列号300给存下来。然后客户端再回复一段报文给服务端,报文包含ACK标志位(ACK=1)、ack=301(服务端序列号+1)、seq=101(第一次握手时发送报文是占据一个序列号的,所以这次seq就从101开始,需要注意的是不携带数据的ACK报文是不占据序列号的,所以后面第一次正式发送数据时seq还是101)。当服务端收到报文后发现ACK=1并且ack=301,就知道客户端收到序列号为300的报文了,就这样客户端和服务端通过TCP建立了连接。

    四次挥手

    四次挥手的目的是关闭一个连接

    四次挥手.jpeg

    比如客户端初始化的序列号ISA=100,服务端初始化的序列号ISA=300。TCP连接成功后客户端总共发送了1000个字节的数据,服务端在客户端发FIN报文前总共回复了2000个字节的数据。

    • 第一次挥手:当客户端的数据都传输完成后,客户端向服务端发出连接释放报文(当然数据没发完时也可以发送连接释放报文并停止发送数据),释放连接报文包含FIN标志位(FIN=1)、序列号seq=1101(100+1+1000,其中的1是建立连接时占的一个序列号)。需要注意的是客户端发出FIN报文段后只是不能发数据了,但是还可以正常收数据;另外FIN报文段即使不携带数据也要占据一个序列号。
    • 第二次挥手:服务端收到客户端发的FIN报文后给客户端回复确认报文,确认报文包含ACK标志位(ACK=1)、确认号ack=1102(客户端FIN报文序列号1101+1)、序列号seq=2300(300+2000)。此时服务端处于关闭等待状态,而不是立马给客户端发FIN报文,这个状态还要持续一段时间,因为服务端可能还有数据没发完。
    • 第三次挥手:服务端将最后数据(比如50个字节)发送完毕后就向客户端发出连接释放报文,报文包含FIN和ACK标志位(FIN=1,ACK=1)、确认号和第二次挥手一样ack=1102、序列号seq=2350(2300+50)。
    • 第四次挥手:客户端收到服务端发的FIN报文后,向服务端发出确认报文,确认报文包含ACK标志位(ACK=1)、确认号ack=2351、序列号seq=1102。注意客户端发出确认报文后不是立马释放TCP连接,而是要经过2MSL(最长报文段寿命的2倍时长)后才释放TCP连接。而服务端一旦收到客户端发出的确认报文就会立马释放TCP连接,所以服务端结束TCP连接的时间要比客户端早一些。

    常见面试题

    为什么TCP连接的时候是3次?2次不可以吗?

    因为需要考虑连接时丢包的问题,如果只握手2次,第二次握手时如果服务端发给客户端的确认报文段丢失,此时服务端已经准备好了收发数(可以理解服务端已经连接成功)据,而客户端一直没收到服务端的确认报文,所以客户端就不知道服务端是否已经准备好了(可以理解为客户端未连接成功),这种情况下客户端不会给服务端发数据,也会忽略服务端发过来的数据。

    如果是三次握手,即便发生丢包也不会有问题,比如如果第三次握手客户端发的确认ack报文丢失,服务端在一段时间内没有收到确认ack报文的话就会重新进行第二次握手,也就是服务端会重发SYN报文段,客户端收到重发的报文段后会再次给服务端发送确认ack报文。

    为什么TCP连接的时候是3次,关闭的时候却是4次?

    因为只有在客户端和服务端都没有数据要发送的时候才能断开TCP。而客户端发出FIN报文时只能保证客户端没有数据发了,服务端还有没有数据发客户端是不知道的。而服务端收到客户端的FIN报文后只能先回复客户端一个确认报文来告诉客户端我服务端已经收到你的FIN报文了,但我服务端还有一些数据没发完,等这些数据发完了服务端才能给客户端发FIN报文(所以不能一次性将确认报文和FIN报文发给客户端,就是这里多出来了一次)。

    为什么客户端发出第四次挥手的确认报文后要等2MSL的时间才能释放TCP连接?

    这里同样是要考虑丢包的问题,如果第四次挥手的报文丢失,服务端没收到确认ack报文就会重发第三次挥手的报文,这样报文一去一回最长时间就是2MSL,所以需要等这么长时间来确认服务端确实已经收到了。

    如果已经建立了连接,但是客户端突然出现故障了怎么办?

    TCP设有一个保活计时器,客户端如果出现故障,服务器不能一直等下去,白白浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器,时间通常是设置为2小时,若两小时还没有收到客户端的任何数据,服务器就会发送一个探测报文段,以后每隔75秒钟发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应,服务器就认为客户端出了故障,接着就关闭连接。

    什么是HTTP,HTTP 与 HTTPS 的区别

    HTTP 是一个在计算机世界里专门在两点之间传输文字、图片、音频、视频等超文本数据的约定和规范

    区别 HTTP HTTPS
    协议 运行在 TCP 之上,明文传输,客户端与服务器端都无法验证对方的身份 身披 SSL( Secure Socket Layer )外壳的 HTTP,运行于 SSL 上,SSL 运行于 TCP 之上, 是添加了加密和认证机制的 HTTP
    端口 80 443
    资源消耗 较少 由于加解密处理,会消耗更多的 CPU 和内存资源
    开销 无需证书 需要证书,而证书一般需要向认证机构购买
    加密机制 共享密钥加密和公开密钥加密并用的混合加密机制
    安全性 由于加密机制,安全性强

    常用HTTP状态码

    HTTP状态码表示客户端HTTP请求的返回结果、标识服务器处理是否正常、表明请求出现的错误等。

    状态码的类别:

    类别 原因短语
    1XX Informational(信息性状态码) 接受的请求正在处理
    2XX Success(成功状态码) 请求正常处理完毕
    3XX Redirection(重定向状态码) 需要进行附加操作以完成请求
    4XX Client Error(客户端错误状态码) 服务器无法处理请求
    5XX Server Error(服务器错误状态码) 服务器处理请求出错

    常用HTTP状态码:

    2XX 成功(这系列表明请求被正常处理了)
    200 OK,表示从客户端发来的请求在服务器端被正确处理
    204 No content,表示请求成功,但响应报文不含实体的主体部分
    206 Partial Content,进行范围请求成功
    3XX 重定向(表明浏览器要执行特殊处理)
    301 moved permanently,永久性重定向,表示资源已被分配了新的 URL
    302 found,临时性重定向,表示资源临时被分配了新的 URL
    303 see other,表示资源存在着另一个 URL,应使用 GET 方法获取资源(对于301/302/303响应,几乎所有浏览器都会删除报文主体并自动用GET重新请求)
    304 not modified,表示服务器允许访问资源,但请求未满足条件的情况(与重定向无关)
    307 temporary redirect,临时重定向,和302含义类似,但是期望客户端保持请求方法不变向新的地址发出请求
    4XX 客户端错误
    400 bad request,请求报文存在语法错误
    401 unauthorized,表示发送的请求需要有通过 HTTP 认证的认证信息
    403 forbidden,表示对请求资源的访问被服务器拒绝,可在实体主体部分返回原因描述
    404 not found,表示在服务器上没有找到请求的资源
    5XX 服务器错误
    500 internal sever error,表示服务器端在执行请求时发生了错误
    501 Not Implemented,表示服务器不支持当前请求所需要的某个功能
    503 service unavailable,表明服务器暂时处于超负载或正在停机维护,无法处理请求

    GET和POST区别

    说道GET和POST,就不得不提HTTP协议,因为浏览器和服务器的交互是通过HTTP协议执行的,而GET和POST也是HTTP协议中的两种方法。

    HTTP全称为Hyper Text Transfer Protocol,中文翻译为超文本传输协议,目的是保证浏览器与服务器之间的通信。HTTP的工作方式是客户端与服务器之间的请求-应答协议。

    HTTP协议中定义了浏览器和服务器进行交互的不同方法,基本方法有4种,分别是GET,POST,PUT,DELETE。这四种方法可以理解为,对服务器资源的查,改,增,删。

    • GET:从服务器上获取数据,也就是所谓的查,仅仅是获取服务器资源,不进行修改。
    • POST:向服务器提交数据,这就涉及到了数据的更新,也就是更改服务器的数据。
    • PUT:英文含义是放置,也就是向服务器新添加数据,就是所谓的增。
    • DELETE:从字面意思也能看出,这种方式就是删除服务器数据的过程。

    GET和POST区别

    1. Get是不安全的,因为在传输过程,数据被放在请求的URL中;Post的所有操作对用户来说都是不可见的。 但是这种做法也不时绝对的,大部分人的做法也是按照上面的说法来的,但是也可以在get请求加上 request body,给 post请求带上 URL 参数。

    2. Get请求提交的url中的数据最多只能是2048字节,这个限制是浏览器或者服务器给添加的,http协议并没有对url长度进行限制,目的是为了保证服务器和浏览器能够正常运行,防止有人恶意发送请求。Post请求则没有大小限制。

    3. Get限制Form表单的数据集的值必须为ASCII字符;而Post支持整个ISO10646字符集。

    4. Get执行效率却比Post方法好。Get是form提交的默认方法。

    5. GET产生一个TCP数据包;POST产生两个TCP数据包。

      对于GET方式的请求,浏览器会把http header和data一并发送出去,服务器响应200(返回数据);

      而对于POST,浏览器先发送header,服务器响应100 continue,浏览器再发送data,服务器响应200 ok(返回数据)。

    什么是对称加密与非对称加密

    对称密钥加密是指加密和解密使用同一个密钥的方式,这种方式存在的最大问题就是密钥发送问题,即如何安全地将密钥发给对方;

    而非对称加密是指使用一对非对称密钥,即公钥和私钥,公钥可以随意发布,但私钥只有自己知道。发送密文的一方使用对方的公钥进行加密处理,对方接收到加密信息后,使用自己的私钥进行解密。
    由于非对称加密的方式不需要发送用来解密的私钥,所以可以保证安全性;但是和对称加密比起来,非常的慢

    什么是HTTP2

    HTTP2 可以提高了网页的性能。

    在 HTTP1 中浏览器限制了同一个域名下的请求数量(Chrome 下一般是六个),当在请求很多资源的时候,由于队头阻塞当浏览器达到最大请求数量时,剩余的资源需等待当前的六个请求完成后才能发起请求。

    HTTP2 中引入了多路复用的技术,这个技术可以只通过一个 TCP 连接就可以传输所有的请求数据。多路复用可以绕过浏览器限制同一个域名下的请求数量的问题,进而提高了网页的性能。

    Session、Cookie和Token的主要区别

    HTTP协议本身是无状态的。什么是无状态呢,即服务器无法判断用户身份。

    什么是cookie

    cookie是由Web服务器保存在用户浏览器上的小文件(key-value格式),包含用户相关的信息。客户端向服务器发起请求,如果服务器需要记录该用户状态,就使用response向客户端浏览器颁发一个Cookie。客户端浏览器会把Cookie保存起来。当浏览器再请求该网站时,浏览器把请求的网址连同该Cookie一同提交给服务器。服务器检查该Cookie,以此来辨认用户身份。

    什么是session

    session是依赖Cookie实现的。session是服务器端对象

    session 是浏览器和服务器会话过程中,服务器分配的一块储存空间。服务器默认为浏览器在cookie中设置 sessionid,浏览器在向服务器请求过程中传输 cookie 包含 sessionid ,服务器根据 sessionid 获取出会话中存储的信息,然后确定会话的身份信息。

    cookie与session区别

    • 存储位置与安全性:cookie数据存放在客户端上,安全性较差,session数据放在服务器上,安全性相对更高;
    • 存储空间:单个cookie保存的数据不能超过4K,很多浏览器都限制一个站点最多保存20个cookie,session无此限制
    • 占用服务器资源:session一定时间内保存在服务器上,当访问增多,占用服务器性能,考虑到服务器性能方面,应当使用cookie。

    什么是Token

    Token的引入:Token是在客户端频繁向服务端请求数据,服务端频繁的去数据库查询用户名和密码并进行对比,判断用户名和密码正确与否,并作出相应提示,在这样的背景下,Token便应运而生。

    Token的定义:Token是服务端生成的一串字符串,以作客户端进行请求的一个令牌,当第一次登录后,服务器生成一个Token便将此Token返回给客户端,以后客户端只需带上这个Token前来请求数据即可,无需再次带上用户名和密码。

    使用Token的目的:Token的目的是为了减轻服务器的压力,减少频繁的查询数据库,使服务器更加健壮。

    Token 是在服务端产生的。如果前端使用用户名/密码向服务端请求认证,服务端认证成功,那么在服务端会返回 Token 给前端。前端可以在每次请求的时候带上 Token 证明自己的合法地位

    session与token区别

    • session机制存在服务器压力增大,CSRF跨站伪造请求攻击,扩展性不强等问题;
    • session存储在服务器端,token存储在客户端
    • token提供认证和授权功能,作为身份认证,token安全性比session好;
    • session这种会话存储方式方式只适用于客户端代码和服务端代码运行在同一台服务器上,token适用于项目级的前后端分离(前后端代码运行在不同的服务器下)

    Servlet是线程安全的吗

    Servlet不是线程安全的,多线程并发的读写会导致数据不同步的问题。

    解决的办法是尽量不要定义name属性,而是要把name变量分别定义在doGet()和doPost()方法内。虽然使用synchronized(name){}语句块可以解决问题,但是会造成线程的等待,不是很科学的办法。

    注意:多线程的并发的读写Servlet类属性会导致数据不同步。但是如果只是并发地读取属性而不写入,则不存在数据不同步的问题。因此Servlet里的只读属性最好定义为final类型的。

    Servlet接口中有哪些方法及Servlet生命周期探秘

    在Java Web程序中,Servlet主要负责接收用户请求HttpServletRequest,在doGet()doPost()中做相应的处理,并将回应HttpServletResponse反馈给用户。Servlet可以设置初始化参数,供Servlet内部使用。

    Servlet接口定义了5个方法,其中前三个方法与Servlet生命周期相关

    • void init(ServletConfig config) throws ServletException
    • void service(ServletRequest req, ServletResponse resp) throws ServletException, java.io.IOException
    • void destory()
    • java.lang.String getServletInfo()
    • ServletConfig getServletConfig()

    生命周期:

    Web容器加载Servlet并将其实例化后,Servlet生命周期开始,容器运行其init()方法进行Servlet的初始化;

    请求到达时调用Servlet的service()方法,service()方法会根据需要调用与请求对应的doGet或doPost等方法;

    当服务器关闭或项目被卸载时服务器会将Servlet实例销毁,此时会调用Servlet的destroy()方法

    init方法和destory方法只会执行一次,service方法客户端每次请求Servlet都会执行。Servlet中有时会用到一些需要初始化与销毁的资源,因此可以把初始化资源的代码放入init方法中,销毁资源的代码放入destroy方法中,这样就不需要每次处理客户端的请求都要初始化与销毁资源。

    如果客户端禁止 cookie 能实现 session 还能用吗?

    Cookie 与 Session,一般认为是两个独立的东西,Session采用的是在服务器端保持状态的方案,而Cookie采用的是在客户端保持状态的方案。

    但为什么禁用Cookie就不能得到Session呢?因为Session是用Session ID来确定当前对话所对应的服务器Session,而Session ID是通过Cookie来传递的,禁用Cookie相当于失去了Session ID,也就得不到Session了。

    假定用户关闭Cookie的情况下使用Session,其实现途径有以下几种:

    1. 手动通过URL传值、隐藏表单传递Session ID。
    2. 用文件、数据库等形式保存Session ID,在跨页过程中手动调用。
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  • Java 网络编程

    万次阅读 多人点赞 2019-05-30 23:07:18
    网络编程 一、网络编程基础概念 首先理清一个概念:网络编程不等于网站编程,网络编程即使用套接字来达到进程间通信,现在一般称为TCP/IP编程。 计算机网络: 把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信...

    网络编程

    一、网络编程基础概念

    首先理清一个概念:网络编程不等于网站编程,网络编程即使用套接字来达到进程间通信,现在一般称为TCP/IP编程。

    计算机网络:

    把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互连成一个规模大,功能强的网络系统,从而使众多的计算机可以方便的互相传递信息,共享硬件,软件,数据信息等资源。

    计算机网络的主要功能:

    1. 资源共享
    2. 信息传输与集中处理
    3. 均衡负荷与分布处理
    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: 高并发,高性能,高可用。

    计算机网络分类:

    • 局域网
    • 城域网
    • 广域网
    • 互联网
    • 等等…

    (Local Area Network;LAN) 通常我们常见的“LAN”就是指局域网,这是我们最常见、应用最广的一种网络

    二、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。

    网络通信接口:

    为了使两个节点之间能进行对话,必须在他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

    三、通信协议分层思想

    为什么要分层:

    由于结点之间联系很复杂,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。

    四、参考模型

    在这里插入图片描述

    五、IP协议

    在这里插入图片描述

    • 每个人的电脑都有一个独一无二的IP地址,这样互相通信时就不会传错信息了。

    • 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

    说到IP地址,就要引入一个类:InetAddress
    此类表示互联网协议 (IP) 地址。

    InetAddress类无构造方法

    常用方法摘要

    byte[] getAddress()
    返回此 InetAddress 对象的原始 IP 地址。
    static InetAddress getByName(String host)
    在给定主机名的情况下确定主机的 IP 地址。
    String getHostAddress()
    返回 IP 地址字符串(以文本表现形式)。
    String getHostName()
    获取此 IP 地址的主机名。
    static InetAddress getLocalHost()
    返回本地主机。
    127.0.0.1:本机地址,主要用于测试。别名:Localhost

    案例

    import java.net.InetAddress;
    import java.net.UnknownHostException;
    
    public class TestIP {
        public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
            //InetAdress类表示IP地址
    
            //获取本机IP
            InetAddress ip = InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println(ip);
            //获得主机名
            System.out.println(ip.getHostName());
            //获得IP地址
            System.out.println(ip.getHostAddress());
        }
    }
    

    案例二

    import java.net.InetAddress;
    import java.net.UnknownHostException;
    
    public class TestIP2 {
        public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
            InetAddress inetAddress = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
            // 获取此 IP 地址的主机名。
            System.out.println(inetAddress.getHostName());
            //返回 IP 地址字符串(以文本表现形式)。
            System.out.println(inetAddress.getHostAddress());
        }
    }
    

    运行
    在这里插入图片描述

    六、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。

    MySQL(3306),Oracle(1521),Tomcat(8080)等等程序都有自己的端口

    查看端口

    • 用命令提示符cmd查看所有端口:netstat -ano
    • 查看具体程序:使用任务管理器查看PID

    InetSocketAddress类

    说到端口,则要引入一个类:InetSocketAddress

    此类实现 IP 套接字地址(IP 地址 + 端口号)。

    构造方法摘要
    InetSocketAddress(InetAddress addr, int port)
    根据 IP 地址和端口号创建套接字地址。
    InetSocketAddress(int port)
    创建套接字地址,其中 IP 地址为通配符地址,端口号为指定值。
    InetSocketAddress(String hostname, int port)
    根据主机名和端口号创建套接字地址。
    常用方法摘要
    InetAddress getAddress()
    获取 InetAddress。
    String getHostName()
    获取 hostname。
    int getPort()
    获取端口号。

    案例

    import java.net.InetAddress;
    import java.net.InetSocketAddress;
    
    public class TestPort {
        public static void main(String[] args) {
            InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress("127.0.0.1",8082);
            System.out.println(inetSocketAddress.getHostName());
            //获得InetSocketAddress的端口
            System.out.println(inetSocketAddress.getPort());
            System.out.println(inetSocketAddress.getHostString());
            //返回一个InetAddress对象(IP对象)
            InetAddress address = inetSocketAddress.getAddress();
        }
    }
    

    七、URL

    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

    URL

    • 在www上,每一信息资源都有统一且唯一的地址,即统一资源定位符。Uniform Resource Locator。
      如:https://localhost:8080/index.html ,有4部分组成。(协议,主机域名或IP,端口号,资源文件名)

    URL类

    构造方法摘要
    URL(String spec)
    根据 String 表示形式创建 URL 对象。
    URL(String protocol, String host, int port, String file)
    根据指定 protocol、host、port 号和 file 创建 URL 对象。
    URL(String protocol, String host, String file)
    根据指定的 protocol 名称、host 名称和 file 名称创建 URL。

    常用方法摘要
    String getAuthority()
    获取此 URL 的授权部分。
    int getDefaultPort()
    获取与此 URL 关联协议的默认端口号。
    String getFile()
    获取此 URL 的文件名。
    String getHost()
    获取此 URL 的主机名(如果适用)。
    String getPath()
    获取此 URL 的路径部分。
    int getPort()
    获取此 URL 的端口号。
    String getUserInfo()
    获取此 URL 的 userInfo 部分。

    案例

    import java.net.MalformedURLException;
    import java.net.URL;
    
    public class TestURL {
        public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {
    
            URL url2 = new URL("https://www.bilibili.com/");
            
            //获取此的授权部分 URL 。
            System.out.println(url2.getAuthority());
    
            //获取此 URL的文件名。
            System.out.println(url2.getFile());
    
            //获取端口
            System.out.println(url2.getPort());
    
            //获取主机
            System.out.println(url2.getHost());
    
            //获得默认端口
            System.out.println(url2.getDefaultPort());
    
            //获得路径
            System.out.println(url2.getPath());
    
            //获取该 URL的userInfo部分。
            System.out.println(url2.getUserInfo());
        }
    }
    
    

    小结:

    在这里插入图片描述

    八、TCP协议和UDP协议

    在这里插入图片描述

    • 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:

    需求:完成在线咨询功能,学生和老师在线一对一交流
    分析

    • 使用基于UDP协议的Socket网络编程实现
    • 不需要利用IO流实现数据的传输
    • 每个数据发送单元被统一封装成数据包的方式,发送方将数据包发送到网络中,数据包在网络中去寻找他的目的地,一切以包为中心。

    UDP基本概念:

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

    实现

    接收方

    import java.io.IOException;
    import java.net.DatagramPacket;
    import java.net.DatagramSocket;
    
    public class PeopleOne {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            //1.开放一个端口
            DatagramSocket socket = new DatagramSocket(5051);
            //2.准备容器接收
            byte[] receiveBuf = new byte[100];
            //3.等待包裹容器封包
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(receiveBuf,receiveBuf.length);
            System.out.println("等你包裹来。。。。");
            while (true){
                //4.接收包裹
                socket.receive(packet);
                //5.解析包裹
                String receStr = new String(packet.getData(),0,packet.getLength());
                System.out.println("我收到了:"+receStr);
                if (receStr.equals("exit")){
                    break;
                }
            }
            //6.释放资源
            socket.close();
        }
    }
    

    发送方

    import java.io.IOException;
    import java.net.*;
    import java.util.Scanner;
    
    public class PeopleTwo {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            //1.指定一个端口进行发送
            DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
            //2.指定一个IP
            InetAddress addr = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            int port = 5051;
            //3.准备一个小容器
            byte[] sendBuf;
            while (true){
                Scanner scanner = new Scanner(System.in);
                System.out.println("你要发什么东西:");
                String s = scanner.nextLine();
                //4.加入要放的数据
                sendBuf = s.getBytes();
                //5.数据打包
                DatagramPacket packet = new DatagramPacket(sendBuf,sendBuf.length,addr,port);
                //6.发送包
                socket.send(packet);
                if (s.equals("exit")){
                    break;
                }
            }
            //7.释放资源
            socket.close();
        }
    }
    

    运行
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    TCP编程:

    需求:完成网络登录功能

    • 用户输入用户名密码,服务器给出登录成功或失败的提示

    分析

    • 使用基于TCP协议的Socket网络编程实现
    • TCP协议基于请求响应模式
    • 在网络通讯中,第一次主动发起通讯的程序被作为客户端程序
    • 第一次通讯中等待连接的程序被称作服务器程序
    • 利用IO流实现数据的传输

    实现

    服务器

    import java.io.DataInputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStream;
    import java.net.ServerSocket;
    import java.net.Socket;
    
    public class TestServer {
    
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            //服务器开启了一个监听端口
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
            System.out.println("开启了服务器");
            while (true){
                //等待客户端连接
                Socket accept = serverSocket.accept();
                System.out.println("有一个人连接过来了");
                //获得客户端输入的东西
                InputStream inputStream = accept.getInputStream();
                //包装成DataInputStream流
                DataInputStream dataInputStream = new DataInputStream(inputStream);
                //通过流流读取消息
                String s = dataInputStream.readUTF();
                System.out.println(s);
            }
        }
    }
    

    客户端

    import java.io.DataOutputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.net.Socket;
    
    public class TestClient {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            //创建同一连接
            Socket s = new Socket("127.0.0.1",6666);
            DataOutputStream dos = new DataOutputStream(s.getOutputStream());
            dos.writeUTF("hello,world!");
        }
    }
    

    运行
    在这里插入图片描述

    九、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”。

    在这里插入图片描述

    • 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。

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