网络编程、URI和URL的区别、TCP/IP协议、IP和端口、URLConnection

DAY12.1 Java核心基础

网络编程

在互联网时代，网络在生活中处处可见，javaWeb占据了很大一部分

那如何实现javaWeb编程呢？

Web编程就是运行在同一个网络下面的终端，使得它们之间可以进行数据传输

计算机网络基本知识

计算机网络是通过硬件设施，传输媒介把不同物理地址上的计算机网络进行连接，形成一个资源共享和数据传输的网络系统

两台终端进行连接需要遵守规定的网络协议

• 语法：数据信息的结构
• 语义：描述请求、动作、响应
• 同步：动作的实现顺序

网络通信协议包括TCP/IP协议，IPX/SPX协议，NetBEUI协议，最常用的是TCP/IP协议

TCP/IP协议的分层思想

分层的优点：

• 维护性扩展性好
• 有利于系统的优化

分层思想好处是只需要关注自己的业务，不需要关注其它层的业务，把传递过来的数据处理传递给下一层即可

比如java代码的运行，它是运行在JVM虚拟机的，所以可以在不同的操作系统运行，做到了代码的跨平台性

TCP/IP协议分为 4 层：

• 应用层：整个体系结构中的顶层，通过应用之间的数据交互完成网络应用
• 传输层：为两台终端的数据交互提供数据传输服务
• 网络层：也叫 IP 层，负责为网络不同的终端提供通信服务
• 网络接口层：包括数据链路层和物理层，数据链路层：为数据传输提供链路协议，物理层指的是光纤、电缆、电磁波等真实存在的物理媒介，这些媒介可以传送网络信号

A发消息给B的数据传输路线图：

IP和端口

IP

IP地址：互联网中每个终端的唯一标识，网路请求可以根据这个找到具体的计算机

IP地址 = 网络地址，主机地址，网络地址的作用是找到主机所在的网络，主机地址是找到网络中的主机

IP地址分为5类，各类地址的IP数量不同

实际开发不用记住本机的IP地址

可以用127.0.0.1或者localhost表示本机地址

Java 中有专门的类来描述 IP 地址，这个类是 java.net.InetAddress

端口

IP好比酒店的地址，那么端口就是房间号，IP地址需要结合端口来一起使用，不然找不到具体的应用

比如微信和QQ，他们两个软件运行在电脑的不同端口上面

还有我们常见的软件的默认端口

MySql：localhost:3306

Tomcat：localhost:8080

URL 和 URLConnection

URI（Uniform Resource Identifier）

网络资源是网络中真实存在的实体，比如文字、音频、图片、视频…

如何通过程序获取网络资源呢？

我们可以使用URI

URI：统一资源定位符，可以指向目标实体

Java.net包里面封装了一个类 URI ，使用 URI 的实例化对象就可以管理网络资源

public static void main(String[] args) {
    URI uri = URI.create("http://localhost:8080/user/login");
    System.out.println(uri);
    System.out.println(uri.getHost());
    System.out.println(uri.getPort());
    System.out.println(uri.getPath());
}

URL（Uniform Resource Locator）

URL：统一资源位置，在 URI 的基础上进行了扩充，在定位资源的同时还提供了对应的网络地址，Java 也对 URL 进行了封装

public static void main(String[] args) throws Exception {
    URL url = new URL("http", "127.0.0.1", 80, "/index.html");
    System.out.println(url.getPath());
    System.out.println(url.getHost());
    System.out.println(url.getPort());
    System.out.println(url.getProtocol());
    InputStream inputStream = url.openStream();
    InputStreamReader reader = new InputStreamReader(inputStream);
    BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(reader);
    String line;
    while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }
}

URLConnection

URLConnection 用来描述 URL 指定资源的连接，是一个抽象类，常用的子类有 HttpURLConnection，URLConnection 底层是通过 HTTP 协议来处理的，它定义了访问远程网络资源的方法，通过 URLConnection 可以获取到 URL 资源的相关信息

URLConnection urlConnection = new URL("https://www.baidu.com").openConnection();
// 获取内容长度
System.out.println(urlConnection.getContentLength());
// 获取内容长度Long类型
System.out.println(urlConnection.getContentLengthLong());
// 获取类型
System.out.println(urlConnection.getContentType());
// 获取编码
System.out.println(urlConnection.getContentEncoding());
// 获取URL
System.out.println(urlConnection.getURL());
urlConnection.connect();
// 获取输入流
InputStream inputStream = urlConnection.getInputStream();
try (BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream))) {
    String line;
    while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }
}

TCP协议

TCP 协议是面向连接的运算层协议，比较复杂，应用程序在使用TCP协议之前必须建立连接，才能传输数据，数据传输完毕之后需要释放连接

就好比现实生活中的打电话，首先确保电话打通了才能进行通信，如果没有打通则阻塞，需要等待打通才能对话

TCP优缺点：

• 优点：安全可靠，数据不会丢失，并且数据是按照先后顺序依次到达
• 缺点：速度慢，效率低，常用于对于业务安全要求较高的场景

Java中如何使用 TCP 呢？

java中通过Socket类来建立TCP连接，使用这个类可以在服务端和客户端建立一个可靠的连接

Socket表示客户端，ServerSocket表示服务端

它们都在java.net包中

在服务端创建ServerSocket对象，通过对象的accept()方法可以接收到若干个表示客户端的Socket对象

代码示例 我们请看下一篇