网络编程__【概述】【UDP传输】【DatagramSocket & DatagramPacket】

概述：

1，找到对方IP

2，数据要发送到对方指定的应用程序上，为了标识这些应用程序，给网络应用程序添加数字标识，这个数字就称之为端口

3，定义通信规则，这个通讯规则就称为协议，国际通用的协议为TCP/IP

网络模型
OSI参考模型、TCP/IP参考模型

1.物理层：主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是传输比特流（就是由1、0转化为电流强弱来进行传输，到达目的地后再转化为1、0，也就是我们常说的数模转换与模数转换）。这一层的数据叫做比特
2.数据链路层：主要将从物理层接收的数据进行MAC地址（网卡的地址）的封装与解封装。常把这一层的数据叫做帧。在这一层工作的设备是交换机，数据通过交换机来传输
3.网络层：主要将下层接收到的数据进行IP地址（例192.168.0.1）的封装与解封装。在这一层工作的设备是路由器，常把这一层的数据叫做数据包。
4.传输层：定义了一些传输数据的协议和端口号（WWW端口号80等），如：TCP（传输控制协议，传输效率低，可靠性强，用于传输可靠性要求高，数据量大的数据），UDP（用户数据报协议，与TCP特性恰恰相反，用于传输可靠性要求不高，数据量小的数据，如QQ聊天数据就是通过这种方式传输的）。主要是将从下层接收的数据进行分段和传输，到达目的地址后再进行重组。常常把这一层叫做段。
5.会话层：通过传输层（端口号：传输端口与接收端口）建立数据传输的通路。主要在你的系统之间发起会话或者接收会话请求（设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名）
6.表示层：主要是进行对接收的数据进行解释，加密与解密、压缩与解压缩等（也就是把计算机能够识别的东西转换成人能够识别的东西（如图片、声音等）。
7.应用层：主要是一些终端的应用，比如说FTP（各种文件下载）、WEB（IE浏览）、QQ之类的（可以把它理解成我们在电脑屏幕上可以看到的东西，就是终端应用）。

网络通讯要素
IP地址:InetAddress
网络中设备的标识；不易记忆，可用主机名；本地回环地址：127.0.0.1  主机名：localhost
端口号
用于标识进程的逻辑地址，不同进程的标识；有效端口：0~65535，其中0~1024系统使用或保留端口。

传输协议

通讯的规则；常见协议：TCP，UDP，二者区别如下表：

UDP特点	TCP特点
将数据及源和目的封装成数据包中，不需要建立连接	建立连接，形成传输数据的通道。
每个数据报的大小在限制在64k内，封包	在连接中进行大数据量传输
因无连接，是不可靠协议	通过三次握手完成连接，是可靠协议
不需要建立连接，速度快	必须建立连接，效率会稍低

  UDP应用：聊天、视频、桌面共享等                                 TCP应用：下载文件等应用

Socket

Socket就是为网络服务提供的一种机制。
通信的两端都有Socket。
网络通信其实就是Socket间的通信。
数据在两个Socket间通过IO传输。

192.168.1.0网络段
192.168.1.255广播段，给在网段内的所有端口发布广播

UDP传输

DatagramSocket与DatagramPacket
1，建立发送端，接收端。
2，建立数据包。
3，调用Socket的发送接收方法。
4，关闭Socket。
发送端与接收端是两个独立的运行程序。

发送端

需求： 通过UDP传输，将一段文字发送出去
思路：
1，建立Udpsocked服务，通过DatagramSocked对象
2，提供数据，并将数据封装到数据包中；方法：DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port) 
3，通过socked服务的发送功能，将数据发送出去
4，关闭资源

import java.net.*;
class UdpSend //发送端
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(1234);//1,创建服务

		byte[] buf = "UDP is coming".getBytes();//2,构造数据报包，用来将长度为 length 的包发送到指定主机上的指定端口号。
		DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.254"),10000);
		ds.send(dp);	//3,通过socket服务发送数据包
		ds.close();		//4,
	}
}

接收端：

需求：
定义一个应用程序，接收UDP协议传输的数据并处理
思路：
1，定义Udpsocket服务，建立接收端点;监听风端口数字标识；方便于明确哪些数据需要该应用程序接收处理
2，定义一个数据包，用来存储接收到的字节数据；数据包对象中有更多功能可以提取字节数据的不同数据信息
3，通过socket服务的receive方法将接收到的数据存入已经定义好的数据包中
4，通过数据包对象的特有功能，将这些不同的数据取出，打印在控制台上
5，关闭资源

class UdpReceive	//接收端
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);//1，创建接收端点，监听吧指定端口
		while(true)
		{
			byte[] buf = new byte[1024];
			DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);//2,定义存储数据的数据包
			ds.receive(dp);		//3、通过receive方法将接收到的数据存入数据包中
								//线程阻塞式方法，会抛出IO异常
			String ip = dp.getAddress().getHostAddress();//4、通过数据包方法获取其中数据
			String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());//数据
			int port = dp.getPort();	//端口号
			System.out.println(ip+" : "+data+" : "+port);
//			ds.close();	//5、关闭资源
		}
	}
}

通过键盘录入完成UDP的发送和接收

import java.net.*;
import java.io.*;
class UdpSend2
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket();	//创建发送端
		BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));//键盘录入
		String line = null;
		while ((line=bufr.readLine()) !=null)//阻塞式方法read
		{
			if("886".equals(line))
				break;
			byte[] buf = line.getBytes();//字节数组			封包
			DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.255"),10086);
			ds.send(dp);	//发送
		}
		ds.close();
	}
}
class UdpRec
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10086);	//创建接收端
		while (true)
		{
			byte[] buf = new byte[1024];
			DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);//将接收的数据封包
			ds.receive(dp);//阻塞式方法
			String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
			String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
			System.out.println(ip+" : "+data);
		}
	}
}

通过UDP和多线程和IO的聊天程序

需求：编写一个聊天程序
分为数据发送和数据接收两部分，两部分需要同时在一个进程执行，用到多线程；两个线程分别控制发送和接收
收和发动作不一致，所以要定义两个run方法在两个不同的类中

import java.net.*;
import java.io.*;
class Send implements Runnable
{
	private DatagramSocket ds;
	public Send(DatagramSocket ds){
		this.ds = ds;
	}
	public void run()
	{
		try{
			BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			String line = null;
			while ((line=bufr.readLine()) !=null)
			{
				if("886".equals(line))
					break;
				byte[] buf = line.getBytes();		//192.168.1.255广播段，给在网段内的所有端口发布广播
				DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length,InetAddress.getByName("192.168.1.255"),10011);
				ds.send(dp);
			}
		}
		catch (Exception e){
			throw new RuntimeException("发送失败！");
		}
	}
}

class Rece implements Runnable
{
	private DatagramSocket ds;
	public Rece(DatagramSocket ds){
		this.ds = ds;
	}
	public void run()
	{
		try{
			while (true)
			{
				byte[] buf = new byte[1024];
				DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf,buf.length);
				ds.receive(dp);
				String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
				String data = new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
				System.out.println(ip+"："+data);
			}
		}
		catch (Exception e){
			throw new RuntimeException("接收失败！");
		}
	}
}

class  UdpTest
{
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket();
		DatagramSocket receSocket = new DatagramSocket(10011);

		new Thread(new Send(sendSocket)).start();
		new Thread(new Rece(receSocket)).start();
	}
}