6.1. 网络基础知识

2023-06-01 23:17 由博客0214 发表于 #其他

在开始学习Java网络编程之前，首先让我们了解一些关于网络基础知识的内容。网络编程主要涉及到计算机网络、网络协议、数据通信等方面的知识。接下来，我将尽量详细、通俗易懂地介绍这些概念。

计算机网络

计算机网络是指将地理位置不同的计算机和其他设备通过通信链路（如光纤、无线电波等）连接在一起，实现资源共享和信息传递的系统。根据规模和覆盖范围，计算机网络可以分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）等。

网络协议

网络协议是计算机网络中数据交换的规则和约定。这些规则定义了数据在网络中的传输格式、速率、编码方式等。常见的网络协议有：IP（Internet Protocol）、TCP（Transmission Control Protocol）、UDP（User Datagram Protocol）等。

IP地址

IP地址是Internet协议（IP）为每个连接到网络的设备分配的唯一标识符。IPv4地址由4个0-255的数字组成，用点分隔，如192.168.1.1。IPv6地址则是由8组16进制数表示，用冒号分隔，如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。

端口号

端口号是用于区分同一设备上不同网络应用程序的整数标识符，范围为0-65535。其中，0-1023是保留的系统端口，通常用于系统和常见网络服务，如HTTP（80）、HTTPS（443）等。

TCP与UDP

TCP和UDP是传输层协议，用于在网络中传输数据。TCP是面向连接的协议，提供可靠的数据传输服务。它通过握手和确认机制确保数据在网络中的正确传输。UDP是无连接的协议，不提供数据传输的可靠性保证，但具有较低的传输延迟。

接下来，让我们通过一个简单的Java网络编程实例来了解如何使用Socket编程实现客户端和服务器之间的通信。

1. 创建服务器

首先，我们创建一个简单的服务器，监听一个端口，等待客户端连接：

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class SimpleServer {
    public static void main(String[] args) {
        int port = 8080;

        try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port);
             Socket socket = serverSocket.accept();
             BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
             PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true)) {

            System.out.println("服务器已启动，等待客户端连接...");

            String inputLine;
            while ((inputLine = in.readLine()) != null) {
                System.out.println("客户端发送消息: " + inputLine);
                out.println("服务器已收到: " + inputLine);
                if ("exit".equalsIgnoreCase(inputLine)) {
                    break;
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2. 创建客户端

接下来，创建一个简单的客户端，连接到服务器并发送消息：

import java.io.*;
import java.net.Socket;

public class SimpleClient {
    public static void main(String[] args) {
        String host = "localhost";
        int port = 8080;

        try (Socket socket = new Socket(host, port);
             BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
             PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
             BufferedReader stdIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))) {

            String userInput;
            while ((userInput = stdIn.readLine()) != null) {
                out.println(userInput);
                System.out.println("服务器响应: " + in.readLine());
                if ("exit".equalsIgnoreCase(userInput)) {
                    break;
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

现在，您可以运行SimpleServer类和SimpleClient类，它们将分别启动服务器和客户端。在客户端控制台中输入消息，它将被发送到服务器，服务器会响应一个确认消息。当你在客户端输入"exit"时，通信将结束。

这个简单的示例展示了如何使用Java Socket编程实现基本的客户端和服务器之间的通信。在实际应用中，您可能需要处理更复杂的场景，例如多线程、并发连接、非阻塞I/O等。但是，这个示例应该足够帮助您开始学习Java网络编程。

希望这些内容对您有所帮助！如果您有任何问题或需要进一步解释，请随时提问。
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