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1、第十讲 网络通信,1、网络基本概念 2、Java与Internet 3、使用InetAddress 4、使用URL 5、Socket通信 6、数据报通信,TCP/IP（Transmission Control Protocol传输控制协议/Internet Protocol网间协议）是Internet的主要协议，定义了计算机和外设进行通信所使用的规则。TCP/IP网络参考模型包括五个层次：应用层、传输层、网络层、链路层、物理层。 ISO/OSI网络参考模型则包括七个层次：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、链路层、物理层。,1、网络基本概念,物理层,大多数基于Internet的应用程序被看
2、作TCP/IP网络的最上层应用层， 如：ftp，http，smtp，pop3，telnet，nntp等。 网络层对TCP/IP网络中的硬件资源进行标识。连接到TCP/IP网络中的每台计算机（或其他设备）都有唯一的地址，这就是IP地址。IP地址实质上是一个32位的整数，通常以“%d.%d.%d.%d”的形式表示，每个d是一个8位整数。 在TCP/IP网络中，不同的机器之间进行通信时，数据的传输是由传输层控制的，这包括数据要发往的目标机器及应用程序、数据的质量控制等。 TCP/IP网络中最常用的传输协议就是TCP（Transport Control Protocol）和UDP（User Datag
3、ram Protocol）。,1、网络基本概念,一台机器通常只通过一条链路连接到网络上，即它只有一个IP地址，但一台机器中往往有很多应用程序需要进行网络通信，如何区分呢？这就要靠网络端口号（port）了。 端口号是一个标记机器的逻辑通信信道的正整数，端口号不是物理实体。IP地址和端口号组成了所谓的Socket，Socket是网络上运行的程序之间双向通信链路的最后终结点，它是TCP和UDP的基础。,IP与端口号组合而得出的Socket，可以完全分辨Internet上运行的程序。,1、网络基本概念,端口号是用一个16位的整数来表达的，其范围为065535，其中01023为系统所保留，专门给那些通用
4、的服务（well-known services），如http服务的端口号为80，telnet服务的端口号为21，ftp服务的端口为23，因此，当我们编写通信程序时，应选择一个大于1023的数作为端口号，以免发生冲突。,1、网络基本概念,传输层通常以TCP和UDP协议来控制端点到端点的通信。用于通信的端点是由Socket来定义的，Socket是由IP地址和端口号组成的。 传输控制协议（TCP）是在端点与端点之间建立持续的连接而进行通信。建立连接后，发送端将发送的数据印记了序列号和错误检测代码，并以字节流的方式发送出去；接收端则对数据进行错误检查并按序列顺序将数据整理好，数据在需要时可以重新发送，
5、因此整个字节流到达接收端时完好无缺。这与两个人打电话的情形是相似的。 TCP协议具有可靠性和有序性，并且以字节流的方式发送数据，它通常被称为流通信协议。,1、网络基本概念,与TCP协议不同，用户数据报协议（UDP）则是一种无连接的传输协议。利用UDP协议进行数据传输时，首先需要将要传输的数据定义成数据报（Datagram），在数据报中指明数据所要达到的端点（Socket，主机地址和端口号），然后再将数据报发送出去。这种传输方式是无序的，也不能确保绝对的安全可靠，但它很简单也具有比较高的效率，这与通过邮局发送邮件的情形非常相似。,1、网络基本概念,1、网络基本概念,TCP协议和UDP协议各有各的
6、用处。当对所传输的数据具有时序性和可靠性等要求时，应使用TCP协议；当传输的数据比较简单、对时序等无要求时，UDP协议能发挥更好的作用，如ping、发送时间数据等。,1、网络基本概念,2、Java与Internet Java中的网络通信,网络应用是Java语言取得成功的领域之一，它已经成为现在Internet上最流行的一种编程语言。Java语言在网络编程方面提供了许多方便，其他语言往往需要数页代码才能完成的事情，在Java中可能只需要一条语句就可以。 Java的网络通信分为三个层次： 最高一级的网络通信就是我们上一讲中所涉及到的从网络上下载Applet。客户端浏览器通过HTML文件中的标记来识
7、别Applet，并解析Applet的属性，通过网络获取Applet得字节码文件。（由浏览器提供） 上一讲中所涉及到的声音播放和图象显示，其中声音文件和图象文件的获取是次一级的通信。通过类URL的对象指明文件所在位置，并从网络上下载声音和图象文件。（由Java开发环境提供） 最低一级的通信是利用包中提供的类直接在程序中实现网络通信。（由Java语言开发包提供）,2、Java与Internet Java中的网络支持,针对网络通信的不同层次，Java提供的网络功能有四大类：InetAddress 、URLs、Sockets、Datagram。 InetAddress面向的是网络层（IP层），用于标识
8、网络上的硬件资源。 URL面向的应用层，通过URL，Java程序可以直接送出或读入网络上的数据。 Sockets和Datagram面向的则是传输层。Sockets使用的是TCP协议，这是传统网络程序最常用的方式，可以想象为两个不同的程序通过网络的通信信道进行通信。Datagram则使用UDP协议，是另一种网络传输方式，它把数据的目的地纪录在数据包中，然后直接放在网络上。,2、Java与Internet Java中的网络支持,包中的主要的类和可能产生的例外包括： 面向IP层的类：InetAddress （Inet4Address，Inet6Address） 面向应用层的类：URL、URLConn
9、ection 面向网络层的类： TCP协议相关类：Socket、ServerSocket UDP协议相关类：DatagramPacket、DatagramSocket、MulticastSocket 可能产生的例外： BindException、ConnectException、MalformedURLException、NoRouteToHostException、ProtocolException、SocketException、UnknownHostException、UnknownServiceException,类InetAddress可以用于标识网络上的硬件资源，它提供了一系列方法
10、以描述、获取及使用网络资源。 InetAddress类没有构造函数，因此不能用new来构造一个InetAddress实例。通常是用它提供的静态方法来获取： public static InetAddress getByName(String host) ：host可以是一个机器名，也可以是一个形如“%d.%d.%d.%d”的IP地址或一个DSN域名。 public static InetAddress getLocalHost() public static InetAddress getAllByName(String host) public static InetAddress getB
11、yAddress(String host, Byte addr) 这些方法通常会产生UnknownHostException例外，应在程序中捕获处理。 以下是InetAddress类的几个主要方法，通过上述方法获得InetAddress类的实例后就可以使用： public byte getAddress()：获得本对象的IP地址（存放在字节数组中）。 public String getHostAddress()：获得本对象的IP地址“%d.%d.%d.%d”。 public String getHostName()：获得本对象的机器名。,3、使用InetAddress,下面的例子演示Java如
12、何根据域名自动到DNS（域名服务器）上查找IP地址（与DNS服务器的连接减至一行）： public class getIP public static void main(String args) InetAddress pku = null; try pku = InetAddress.getByName(“”); catch(UnknownHostException e) System.out.println(pku); ,3、使用InetAddress,getIP.java,通过InetAddress，可以获取本机的IP地址： public class getLocalHostTest
13、public static void main() InetAddress myIP = null; try myIP = InetAddress.getLocalHost(); catch(UnknownHostException e) System.out.println(myIP); ,3、使用InetAddress,getLocalHostTest.java,4、使用URL,URL是统一资源定位符（Uniform Resource Locator）的简称，它表示Internet上某一资源的地址。Internet上的资源包括HTML文件、图象文件、声音文件、动画文件以及其他任何内容（并不
14、完全是文件，也可以是一个对数据库的查询等）。 通过URL，就可以访问Internet。浏览器或其他程序通过解析给定的URL就可以在网络上查找相应的文件或其他资源。,4、使用URL,一个URL包括两部分内容：协议名称和资源名称，中间用冒号隔开： Protocol:resourceName 如：http:/ 协议名称指的是获取资源时所使用的应用层协议，如http，ftp，file等；资源名称则是资源的完整地址，包括主机名、端口号、文件名或文件内部的一个应用。当然，并不是所有的URL都必须包含这些内容。 http:/ http:/ ftp:/ http:/:8080/java/network.htm
15、l#UDP,4、使用URL 在Java中构造URL,在包中，提供了类URL来表示URL。类URL提供了很多构造方法来生成一个URL对象： public URL(String spec) public URL(URL context, String spec) public URL(String protocol, String host, String file) public URL(String protocol, String host, int port, String file) 以下是一些具体的构造实例： URL url1 = new URL(“http:/ URL base = new URL(“http:/”); URL url2 = new URL(base, “mywork1.html”); URL url3 = new URL(base, “mywork2.html”); URL url4 = new URL(“http”, “”,“/lyw/test.html”); URL url5 = new URL(“http”, “”, 8080, “/java/network.html”); 另外还有两
