java基础-chapter18（网络编程）

网络编程：在网络通信协议下，不同计算机上运行的程序，进行的数据传输

Java中 BS（Browser/Server）架构有以下优点和缺点：

优点：

1. 跨平台性： 可在各种操作系统和设备上运行，只需具备标准Web浏览器即可。

2. 易于部署： 不需要在客户端安装特定软件，部署和更新简便。

3. 集中式管理： 便于集中管理和维护，更新、安全性和性能优化更便捷。

4. 安全性： 相对于传统客户端/服务器架构更容易实现安全，减少一些安全风险。

5. 易于扩展： 在服务器端实现大部分业务逻辑，扩展性能和容量相对容易。

缺点：

1. 网络依赖性： 对网络稳定性要求较高，可能会影响用户体验。

2. 性能： 每次操作都需要与服务器交互，性能可能稍逊于客户端/服务器架构。

3. 浏览器兼容性： 需要额外工作来确保不同浏览器上的兼容性。

4. 开发复杂性： 需同时开发客户端界面和服务器端逻辑，增加开发复杂度。

5. 安全性挑战： 虽相对容易实现安全，但仍需注意安全风险，如跨站脚本攻击等。

Java中CS（Client/Server）架构有以下优点和缺点：

优点：

1. 性能： CS架构通常比BS架构性能更好，因为大部分业务逻辑和数据处理在客户端完成，减少了与服务器的交互次数。

2. 灵活性： 客户端独立运行，不依赖网络连接，可在没有网络或网络差的情况下执行操作。

3. 功能丰富： 客户端可利用本地资源和功能，实现更丰富的功能。

4. 数据隔离： 客户端可缓存数据，减少对服务器的请求，提高整体效率。

缺点：

1. 平台限制： 需要特定的客户端软件，增加跨平台开发和维护成本。

2. 部署和更新困难： 部署和更新客户端软件相对复杂，尤其在大规模部署时面临挑战。

3. 安全性： 客户端数据易被篡改和窃取，需要额外安全措施。

4. 维护成本高： 维护和更新客户端软件成本较高。

5. 资源占用： 客户端软件可能占用系统资源，影响设备性能。

网络编程三要素

1. IP地址： IP地址是用于唯一标识网络中设备（计算机、路由器等）的地址。在Internet上，IP地址采用IPv4或IPv6协议进行编址。IPv4地址通常以点分十进制表示，如192.168.0.1，而IPv6地址通常以十六进制表示，如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。

2. 端口号： 端口号是用于标识网络中不同进程（应用程序）的数字。端口号范围从0到65535，其中0到1023是知名端口，用于常见的服务，比如HTTP服务使用端口号80。端口号大于1023的是动态端口，用于客户端与服务器之间的临时通信。

3. 协议： 协议定义了数据在网络上传输的规则和格式。常见的网络协议包括TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）和UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）。TCP提供可靠的、面向连接的数据传输，而UDP则提供了无连接的、不可靠的数据传输。

这三个要素是网络编程的基础，通过它们可以实现设备之间的通信和数据交换。

UDP（User Datagram Protocol）和TCP（Transmission Control Protocol）都是在网络通信中常用的两种协议，它们有一些重要的区别：

1. 可靠性：

   • TCP 提供可靠的、面向连接的通信。它确保数据按照发送的顺序到达目的地，而且会检测和重传丢失的数据包。
   • UDP 是无连接的，并且不保证数据包的可靠性或顺序。数据发送之后，不会等待确认，也不会进行重传。

2. 传输效率：

   • TCP 由于提供了可靠性保证，因此会有较多的开销，包括连接建立和维护、数据包的确认和重传等，可能会导致一些额外的延迟。
   • UDP 相对于TCP来说，更加轻量级，没有建立连接的开销，也不需要进行数据确认和重传，因此传输效率更高。

3. 应用场景：

   • TCP 适用于需要可靠传输的场景，如文件传输、网页浏览等，对数据传输的完整性要求较高的应用。
   • UDP 适用于实时性要求较高的场景，如音频、视频流传输、在线游戏等，对数据传输的实时性要求较高，而且可以容忍一定程度的丢包。

4. 连接性：

   • TCP 是面向连接的，通信前需要建立连接，通信结束后需要释放连接。
   • UDP 是无连接的，每个数据包都是独立的，发送方和接收方之间没有明确的连接关系。

在Java中，你可以使用java.net包中的DatagramSocket来实现UDP通信，而使用Socket和ServerSocket类来实现TCP通信。UDP通信更适用于实时性要求高、数据量较小且对可靠性要求不高的场景，而TCP通信则更适用于需要可靠性保证的场景。

UDP发送数据

public class SendMessageDemo1 {public static void main(String[] args) throws IOException {//创建DatagramSocket对象DatagramSocket ds = new DatagramSocket();//打包数据String str = "你好，idea";byte[] bytes = str.getBytes();InetAddress address = InetAddress.getByName("127.0.0.1");int port = 10010;DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length, address, port);//发送数据ds.send(dp);//释放资源ds.close();}
}

UDP接收数据

public class ReceiveMessageDemo2 {public static void main(String[] args) throws IOException {//接收数据//创建DatagramSocket对象//在接收的时候，一定要绑定端口，而且绑定的端口一定要和发送的端口保持一致DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10010);//接收数据byte [] bytes = new byte[1024];DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length);//该方法是阻塞的 程序执行到这会等待 直到发送端发送消息ds.receive(dp);//解析数据包byte[] data = dp.getData();int len = dp.getLength();InetAddress address = dp.getAddress();int port = dp.getPort();System.out.println("接收到的数据："+new String(data,0,len));System.out.println("数据来源"+address+"设备的"+port+"端口发出");ds.close();}
}

聊天室练习

UDP发送数据: 数据来自于键盘录入，直到输入的数据是886，发送数据结束

public class SendTest1 {/*UDP发送数据: 数据来自于键盘录入，直到输入的数据是886，发送数据结束UDP接收数据:因为接收端不知道发送端什么时候停止发送，故采用死循环接收*/public static void main(String[] args) throws IOException {Scanner sc = new Scanner(System.in);//创建DatagramSocket对象DatagramSocket ds = new DatagramSocket();InetAddress address = InetAddress.getByName("127.0.0.1"); //获取IPint port = 10086; //定义端口号byte[] bytes = new byte[1024];while (true){System.out.print("发送消息：");String s = sc.next();bytes = s.getBytes();DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes,bytes.length,address,port);ds.send(dp);if (s.equals("886")){break;}}ds.close();}
}

  UDP接收数据:因为接收端不知道发送端什么时候停止发送，故采用死循环接收 

public class ReceiveTest2 {/*UDP发送数据: 数据来自于键盘录入，直到输入的数据是886，发送数据结束UDP接收数据:因为接收端不知道发送端什么时候停止发送，故采用死循环接收*/public static void main(String[] args) throws IOException {DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);byte bytes [] = new byte[1024];DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);while (true){ds.receive(dp);//解析数据byte[] data = dp.getData(); //解析数据int len = dp.getLength(); //解析数组长度InetAddress address = dp.getAddress(); //解析数据int port = dp.getPort(); //解析端口号System.out.println("接收到的数据："+new String(data,0,len));System.out.println("数据来源："+address+" 由"+port+"端口号发出");}}
}