1.网络通信协议
1.1 相关概念
（1）网络通信协议有很多种，目前应用最广泛的是TCP/IP协议(Transmission Control Protocal/Internet Protoal传输控制协议/英特网互联协议)，它是一个包括TCP协议和IP协议，UDP（User Datagram Protocol）协议和其它一些协议的协议组
（2）TCP/IP协议中的四层分别是应用层、传输层、网络层和链路层，每层分别负责不同的通信功能，接下来针对这四层进行详细地讲解。
链路层：链路层是用于定义物理传输通道，通常是对某些网络连接设备的驱动协议，例如针对光纤、网线提供的驱动。
网络层：网络层是整个TCP/IP协议的核心，它主要用于将传输的数据进行分组，将分组数据发送到目标计算机或者网络。
传输层：主要使网络程序进行通信，在进行网络通信时，可以采用TCP协议，也可以采用UDP协议。
应用层：主要负责应用程序的协议，例如HTTP协议、FTP协议等。
（3）IP地址与端口号：
要想使网络中的计算机能够进行通信，必须为每台计算机指定一个标识号，通过这个标识号来指定接受数据的计算机或者发送数据的计算机。
在TCP/IP协议中，这个标识号就是IP地址，它可以唯一标识一台计算机，目前，IP地址广泛使用的版本是IPv4，它是由4个字节大小的二进制数来表示
随着计算机网络规模的不断扩大，对IP地址的需求也越来越多，IPV4这种用4个字节表示的IP地址面临枯竭，因此IPv6 便应运而生了，IPv6使用16个字节表示IP地址，它所拥有的地址容量约是IPv4的8×1028倍，达到2128个（算上全零的），这样就解决了网络地址资源数量不够的问题。
通过IP地址可以连接到指定计算机，但如果想访问目标计算机中的某个应用程序，还需要指定端口号。在计算机中，不同的应用程序是通过端口号区分的。端口号是用两个字节（16位的二进制数）表示的，它的取值范围是0~65535，其中，0~1023之间的端口号用于一些知名的网络服务和应用，用户的普通应用程序需要使用1024以上的端口号，从而避免端口号被另外一个应用或服务所占用。
1.2 InetAddress类常用方法
（1）在给定主机名的情况下确定主机的IP地址
getByName(host Name)//static InetAddress
（2）返回本地主机
getLocalHost()//static InetAddress
（3）获取此IP地址的主机名
getHostName()//String
（4）返回IP地址字符串(以文本表现形式)
getHostAddress//String
2. UDP和TCP协议
2.1 UDP协议
（1）UDP是无连接通信协议，即在数据传输时，数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。由于使用UDP协议消耗资源小，通信效率高，所以通常都会用于音频、视频和普通数据的传输例如视频会议都使用UDP协议，因为这种情况即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。但是在使用UDP协议传送数据时，由于UDP的面向无连接性，不能保证数据的完整性，因此在传输重要数据时不建议使用UDP协议。
2.2 TCP协议
（1）TCP协议是面向连接的通信协议，即在传输数据前先在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。
（2）三次握手：
在TCP连接中必须要明确客户端与服务器端，由客户端向服务端发出连接请求，每次连接的创建都需要经过“三次握手”。
第一次握手，客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器确认
第二次握手，服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求
第三次握手，客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接。
3. UDP通信
3.1 DatagramPacket-用于封装UDP通信发送或者接收的数据
（1）构造方法-构造DatagramPacket，用来接收长度为length的数据包
DatagramPacket(byte[] buf,int length)//构造DatagramPacket，用来接收长度为length的数据包
使用该构造方法在创建DatagramPacket对象时，指定了封装数据的字节数组和数据的大小，没有指定IP地址和端口号。很明显，这样的对象只能用于接收端，不能用于发送端。因为发送端一定要明确指出数据的目的地(ip地址和端口号)，而接收端不需要明确知道数据的来源，只需要接收到数据即可。
DatagramPacket(byte[] buf,int length,InetAddress address,int port)//构造DatagramPacket，用来将长度为length的包发送到指定主机上的指定端口号
使用该构造方法在创建DatagramPacket对象时，不仅指定了封装数据的字节数组和数据的大小，还指定了数据包的目标IP地址（addr）和端口号（port）。该对象通常用于发送端，因为在发送数据时必须指定接收端的IP地址和端口号，就好像发送货物的集装箱上面必须标明接收人的地址一样。
（2）DatagramPacket类中的常用方法
getAddress()//InetAddress 返回某台机器的IP地址，此数据报将要发往该机器或者是从该机器接收到的
getPort()//int 返回某台远程主机的端口号，此数据报将要发往该主机或是从该主机接收到的
getData() //byte[] 返回数据缓冲区
getLength()//int 返回将要发送或接收到的数据的长度
3.2 DatagramSocket-发送和接收DatagramPacket数据包
（1）DatagramSocket类中常用的构造方法
DatagramSocket()//构造数据报套接字并将其绑定到本地主机上任何可用的端口
该构造方法用于创建发送端的DatagramSocket对象，在创建DatagramSocket对象时，并没有指定端口号，此时，系统会分配一个没有被其它网络程序所使用的端口号。
DatagramSocket(int port)//创建数据报套接字并将其绑定到本地主机上的指定端口
该构造方法既可用于创建接收端的DatagramSocket对象，又可以创建发送端的DatagramSocket对象，在创建接收端的DatagramSocket对象时，必须要指定一个端口号，这样就可以监听指定的端口。
（2）DatagramSocket类中常用的方法
receive(DatagramPacket p)//void 从此套接字接收数据报包
send(DatagramPacket p)//void 从此套接字发送数据报包
3.3 UDP网络程序
（1）UDP完成数据的发送
/* * 发送端 * 1,创建DatagramSocket对象 * 2，创建DatagramPacket对象，并封装数据 * 3，发送数据 * 4，释放流资源 */ public class UDPSend { public static void main(String[] args) throws IOException { //1,创建DatagramSocket对象 DatagramSocket sendSocket = new DatagramSocket(); //2，创建DatagramPacket对象，并封装数据 //public DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port) //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。 byte[] buffer = "hello,UDP".getBytes(); DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buffer, buffer.length, InetAddress.getByName("192.168.75.58"), 12306); //3，发送数据 //public void send(DatagramPacket p) 从此套接字发送数据报包 sendSocket.send(dp); //4，释放流资源 sendSocket.close(); } }
（2）UDP完成数据的接收
/* * UDP接收端 * * 1,创建DatagramSocket对象 * 2,创建DatagramPacket对象 * 3,接收数据存储到DatagramPacket对象中 * 4,获取DatagramPacket对象的内容 * 5,释放流资源 */ public class UDPReceive { public static void main(String[] args) throws IOException { //1,创建DatagramSocket对象,并指定端口号 DatagramSocket receiveSocket = new DatagramSocket(12306); //2,创建DatagramPacket对象, 创建一个空的仓库 byte[] buffer = new byte[1024]; DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buffer, 1024); //3,接收数据存储到DatagramPacket对象中 receiveSocket.receive(dp); //4,获取DatagramPacket对象的内容 //谁发来的数据 getAddress() InetAddress ipAddress = dp.getAddress(); String ip = ipAddress.getHostAddress();//获取到了IP地址 //发来了什么数据 getData() byte[] data = dp.getData(); //发来了多少数据 getLenth() int length = dp.getLength(); //显示收到的数据 String dataStr = new String(data,0,length); System.out.println("IP地址："+ip+ "数据是"+ dataStr); //5,释放流资源 receiveSocket.close(); } }
4. TCP通信
在JDK中提供了两个类用于实现TCP程序，一个是ServerSocket类，用于表示服务器端，一个是Socket类，用于表示客户端。通信时，首先创建代表服务器端的ServerSocket对象，该对象相当于开启一个服务，并等待客户端的连接，然后创建代表客户端的Socket对象向服务器端发出连接请求，服务器端响应请求，两者建立连接开始通信。
4.1 ServerSocket-实现TCP程序，表示服务器端
（1）构造方法
ServerSocket(int port)//创建绑定到特定端口的服务器套接字
（2）常用方法
accept()//Socket 侦听并接受到此套接字的连接
getInetAddress()// InetAddress 返回此服务器套接字的本地地址
4.2 Socket
（1）常用构造方法
Socket(String host,int port)//创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号
使用该构造方法在创建Socket对象时，会根据参数去连接在指定地址和端口上运行的服务器程序，其中参数host接收的是一个字符串类型的IP地址。
Socket(InetAddress address,int port)//创建一个流套接字将其连接到指定IP地址的指定端口号
（2）Socket的常用方法
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方法声明 |
功能描述 |
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int getPort() |
该方法返回一个int类型对象，该对象是Socket对象与服务器端连接的端口号 |
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InetAddress getLocalAddress() |
该方法用于获取Socket对象绑定的本地IP地址，并将IP地址封装成InetAddress类型的对象返回 |
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void close() |
该方法用于关闭Socket连接，结束本次通信。在关闭socket之前，应将与socket相关的所有的输入/输出流全部关闭，这是因为一个良好的程序应该在执行完毕时释放所有的资源 |
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InputStream getInputStream() |
该方法返回一个InputStream类型的输入流对象，如果该对象是由服务器端的Socket返回，就用于读取客户端发送的数据，反之，用于读取服务器端发送的数据 |
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OutputStream getOutputStream() |
该方法返回一个OutputStream类型的输出流对象，如果该对象是由服务器端的Socket返回，就用于向客户端发送数据，反之，用于向服务器端发送数据 |