网络编程

网络编程基础

计算机网络

多台计算机通过通讯线路相连接

互联网

将所有计算机网络相连接
协议
- TCP
- IP

IP地址

标识一个网络接口
一台接入互联网的计算机至少有一个IP地址

我感觉应该是一块无线网卡对应一个ip地址
分类
- 按格式
  - IPV4
    - 32位整数
    - 耗尽
  - IPV6
- 按范围
  - 公网
  - 内网（局域网）

网络号

获得
- ip地址经过子网掩码过滤
用途
- 网络号相同
  - 设备在同一个网络下，可以直接通信
- 网络号不同
  - 设备不在一个网络下，要依靠路由器或交换机通信

网络设备

网关
- 路由器
- 交换机

路由

通过网关把一个网络的数据包发送到另一个网络

域名

为什么存在？
- 因为IP地址太难记
  
  也就是说域名就是给ip地址起个小名儿叫起来方便
特殊的localhost
- 因为特殊所以特殊
  
  我看了C盘windows下的那个hosts文件，就像是字典一样，一个ip地址对应一个域名，我怀疑域名解析就是靠这个实现的。
  - 127.0.0.1

网络模型

分层
- 原因
  - 因为复杂所以分层
- 目的
  - 简化网络操作
- 有哪些层呢
  - 应用层
    - 提供应用程序之间的通信
  - 传输层
    - 提供端到端的传输
  - IP层
    - 根据目标地址选择路由传输数据
  - 网络接口层
    - 处理数据然后通过物理设备（网线\wifi）传输

协议

作用
- 交易之前总得商量好吧
常用协议
- IP协议
  - 负责发数据包
    
    好像是瞎jb‘发的据说不保证顺序正确与否
    也不知道是不是真的
- TCP协议
  - 负责控制数据包传输
    
    负责的协议，通过一些手段（目前我还听不懂的名词）保证可靠、正确、稳定。
    - 建立连接
    - 传输数据
    - 断开连接
- UDP
  - VS TCP
    - UDP完任务型选手
      
      我只管传输数据，有没有人接受我不care
    - 无连接
    - 速度更快
    - 协议更简单
    - 质量更垃圾
    - 数据必丢失
  - 应用
    - 能容忍数据丢失的场合
      
      据说音视频通话比较常用，我想也是，能听来或者看来个百分之八九十就可了。

TCP编程

socket

据说socket、tcp和部分ip的功能是由操作系统实现并提供的，不同的语言只是对操作系统提供的接口进行了一些包装

啥是socket
- application通过socket在网络间传输数据
- socket通过TCP/IP协议在网络间传输数据
为啥需要socket
- ip地址是网卡的标识
  
  说的粗糙一点就是设备的标识
- ip地址过于粗糙
- socket精确到application
socket长啥样啊
- ip地址再加点儿料（端口）
端口
- 为啥需要端口啊
  
  ip地址标识网络接口，if我的电脑有一个网卡，这个网卡有一个ip地址，我的电脑上运行了好多需要联网的应用，比如qq、战网、steam，还有很多其他应用。我的网卡对于从远方发过来的包照单全收，但这些包都是名花有主的，因为物质资料还没有到极大丰富的地步，所以不能实行共产主义平均分配或者每人来一份，我们得按需分配，按闹分配，比如qq你只能领取属于自己的包，那怎么实现这样的需求呢？
  咱这样，你们每个应用，给自己整一个端口，比如战网，你的port是988，那我网卡以后就通过这个端口跟你keep touch，其他应用都要有自己的端口，俺网卡按照包的标识，按照咱约定好的端口，按需分配，这样就解决问题了。
  - 因为socket
- 特权端口
  
  比如我的应用是用一个普通user打开的，那这个应用就不能使用1024以下的端口
  - 1024以下需要管理员权限

socket编程

服务器端
- 服务客户端的端
- 服务端会监听某个端口

从端口获得数据包然后服务客户端（我猜的

代码

package Laboratory;

import javax.xml.crypto.Data;
import java.io.*;
import java.net.*;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class Experiment {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //服务器端，可能会有很多客户端请求与我共舞
        //监听指定的端口，可以指定ip地址，ip地址标识网络接口，如果不指定ip地址，表明监听计算机上的所有网络接口
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
        System.out.println("server is running");
        //处理和客户端之间的连接
        while (true) {
            //ServerSocket的accept方法，如果有客户端请求连接，我就整个socket对象给他，如果没有人请求连接，这个方法就会block
            Socket socket = serverSocket.accept();
            System.out.println("Connected from " + socket.getRemoteSocketAddress());
            Thread thread = new Handler(socket);
            thread.start();
        }
    }
}

class Handler extends Thread {
    Socket socket;

    public Handler(Socket socket) {
        this.socket = socket;
    }
    
    @Override
    public void run() {
        try (InputStream inputStream = this.socket.getInputStream()) {
            try (OutputStream outputStream = this.socket.getOutputStream()) {
                handle(inputStream, outputStream);
            }
        } catch (Exception e) {
            try {
                this.socket.close();
            } catch (IOException ioe) {
            }
            System.out.println("Client disconnected");
        }
    }
    
    private void handle(InputStream inputStream, OutputStream outputStream) throws IOException {
        var writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream, StandardCharsets.UTF_8));
        var reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream, StandardCharsets.UTF_8));
        writer.write("Fku\n");
        writer.flush();
        while (true) {
            String s = reader.readLine();
            if (s.equals("bye")) {
                writer.write("bye too");
                writer.flush();
                break;
            }
            writer.write("fku 3000 times " + s);
           writer.flush();
        }
   }

}

1
2

客户端

主动连接服务器的ip和指定端口

代码

package Laboratory;

import java.io.*;
import java.net.Socket;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Scanner;

public class Experiment {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //客户端的TCP程序
        //连接指定的服务器和端口，如果连接成功，会返回一个socket实例，用于日后的通信
        Socket socket = new Socket("localhost", 6666);
        try (InputStream inputStream = socket.getInputStream()) {
            try (OutputStream outputStream = socket.getOutputStream()) {
                handle(inputStream, outputStream);
            }
        }
        socket.close();
        System.out.println("Disconnected");
    }

    private static void handle(InputStream inputStream, OutputStream outputStream) throws IOException {
        var reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream, StandardCharsets.UTF_8));
        var writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream, StandardCharsets.UTF_8));
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("[server] " + reader.readLine());
        while (true) {
            System.out.print(">>> ");       //打印提示
            String s = scanner.nextLine();      //读取一行输入
             writer.write(s);
            writer.newLine();
          writer.flush();
            String str = reader.readLine();
            System.out.println("<<<" + str);
            if (str.equals("bye")) {
                break;
            }
        }
    }

}

编程使得客户端和服务端进行通信

三次握手

tcp是要和服务器建立连接的啊

屌丝：可以吗？
女神：可以，你想什么时候？
屌丝：今ここだ

UDP编程

UDP VS TCP

UDP不需要建立连接

当然也就不需要断开连接
UDP没有流的概念
两者的端口相互独立

就是假如有两个应用，一个用UDP，一个用TCP，就算两个用一个端口也没事儿

服务器端

监听指定的端口

代码

package Laboratory;

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class Experiment {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //服务端的操作：准备一个datagramSocket对象，利用他的receive和send方法接收和发送数据
        //服务器端首先使用如下语句在指定的端口监听UDP数据包：
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket(6666);
        while (true) {
            //准备一个byte[]类型的缓冲包用来接收来自端口的数据
            byte[] buffer = new byte[1024];
            //通过DatagramPacket对象的方法receive接收数据包
            DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
            datagramSocket.receive(datagramPacket);
            //通过DatagramPacket的getOffset和getLength方法确定接收到的数据在缓冲区的起始位置
            String s = new String(datagramPacket.getData(), datagramPacket.getOffset(), datagramPacket.getLength(), StandardCharsets.UTF_8);
            byte[] data = "ACK".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
            datagramPacket.setData(data);
            datagramSocket.send(datagramPacket);
        }
    }
}

客户端

操作
- 向服务器发送UDP包
- 接收服务器返回的UDP包

代码

package Laboratory;

import javax.xml.crypto.Data;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.net.SocketException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class Experiment {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //客户端
        //客户端创建DatagramSocket的时候不需要指定端口，分配端口这个活儿是OS干的，所以说OS是程序员的好朋友
        DatagramSocket datagramSocket = new DatagramSocket();
        //此处有别于服务器端，服务器端可以循环到天荒地老，但客户端有所不同，需要设置最长等待时间，过期不候
        datagramSocket.setSoTimeout(1000);
        //UDP不需要建立连接，没错，这里的connect并不是真连接，而是想把服务器的ip和端口保存下来，以便之后向服务器发送UDP数据包
        datagramSocket.connect(InetAddress.getByName("localhost"), 6666);
        //现在可以发送数据了
        //先来点数据
        byte[] data = "What's going on?".getBytes();
        //和DatagramPacket绑在一起
        DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(data, data.length);
        //通过Socket的方法send将Packet发送到服务器，必须是先发再收，不然服务器不知道客户端的ip和端口号
        datagramSocket.send(datagramPacket);
        //发送之后就可以接受数据了
        //接受数据，和服务端一样
        //先准备一个byte数组用来接受数据
        byte[] buffer = new byte[1024];
        //把buffer和packet绑定起来
        datagramPacket = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
        //通过socket的receive方法接受数据存到预先设定的packet里
        datagramSocket.receive(datagramPacket);
        //转换成String
        String str = new String(datagramPacket.getData(), datagramPacket.getOffset(), datagramPacket.getLength());
        //如果可以，可以选择断开连接
        //既然不存在连接，当然也就不存在断开的对象，确实如此，此处的disconnect只是把socket对象恢复出厂设置，以便于socket可以再利用而已
        datagramSocket.disconnect();
    }
}

Email

发送

传统的邮件
- 投递到邮局——邮局2——邮局3——信箱
电子邮件
- 从用户的邮箱软件发送到服务器——服务器2——服务器3——邮箱
邮箱软件
- MUA
- Mail User Agent
邮件服务器
- MTA
- MDA
  - 邮件最终的归属
  - 或许是某个服务器的某块硬盘

代码

  
 import javax.mail.*;
 import javax.mail.internet.AddressException;
 import javax.mail.internet.InternetAddress;
 import javax.mail.internet.MimeMessage;
 import java.util.Properties;
  
public class Mail {
     public static void main(String[] args) throws MessagingException {
         String smtp = "smtp.qq.com";
         String username = "674602921@qq.com";
         String password = "grzbslakcefkbceg";
         Properties properties = new Properties();
         properties.put("mail.smtp.host", smtp);
         properties.put("mail.smtp.port", 465);
         properties.put("mail.smtp.auth", "true");
         properties.put("mail.starttls.enable", "true");
         properties.put("mail.smtp.socketFactory.class", "javax.net.ssl.SSLSocketFactory");
         Session session = Session.getInstance(properties, new Authenticator() {
             @Override
             protected PasswordAuthentication getPasswordAuthentication() {
                 return new PasswordAuthentication(username, password);
             }
         });
         session.setDebug(true);
         MimeMessage message = new MimeMessage(session);
         message.setFrom(new InternetAddress("674602921@qq.com"));
         message.setRecipient(Message.RecipientType.TO, new InternetAddress("ljm158675@gmail.com"));
         message.setSubject("Hey", "UTF-8");
         message.setText("Java,please!");
         Transport.send(message);
     }
 }
  
public class Mail {
     public static void main(String[] args) throws MessagingException {
         String smtp = "smtp.qq.com";
         String username = "674602921@qq.com";
         String password = "grzbslakcefkbceg";
         Properties properties = new Properties();
         properties.put("mail.smtp.host", smtp);
         properties.put("mail.smtp.port", 465);
         properties.put("mail.smtp.auth", "true");
         properties.put("mail.starttls.enable", "true");
         properties.put("mail.smtp.socketFactory.class", "javax.net.ssl.SSLSocketFactory");
         Session session = Session.getInstance(properties, new Authenticator() {
             @Override
             protected PasswordAuthentication getPasswordAuthentication() {
                 return new PasswordAuthentication(username, password);
             }
         });
         session.setDebug(true);
         MimeMessage message = new MimeMessage(session);
         message.setFrom(new InternetAddress("674602921@qq.com"));
         message.setRecipient(Message.RecipientType.TO, new InternetAddress("ljm158675@gmail.com"));
         message.setSubject("Hey", "UTF-8");
         message.setText("Java,please!");
         Transport.send(message);
     }
 }

接收

代码

  
import com.sun.mail.pop3.POP3SSLStore;
  
  
import javax.mail.*;
import javax.mail.internet.AddressException;
import javax.mail.internet.InternetAddress;
import javax.mail.internet.MimeMessage;
import javax.mail.internet.MimeUtility;
import java.io.IOException;
import java.util.Properties;
  
public class Mail {
    public static void main(String[] args) throws MessagingException, IOException {
        String host = "pop3.example.com";
        String username = "bob@example.com";
        String password = "********";
        int port = 995;
        Properties properties = new Properties();
        properties.setProperty("mail.store.protocol", "pop3");
        properties.setProperty("mail.pop3.host", host);
        properties.setProperty("mail.pop3.port", String.valueOf(port));
        properties.put("mail.smtp.socketFactory.class", "javax.net.ssl.SSLSocketFactory");
        properties.put("mail.smtp.socketFactory.port", String.valueOf(port));
        URLName urlName = new URLName("pop3", host, port, "", username, password);
        Session session = Session.getInstance(properties, null);
        session.setDebug(true);
        Store store = new POP3SSLStore(session, urlName);
        store.connect();
        // 获取收件箱:
        Folder folder = store.getFolder("INBOX");
// 以读写方式打开:
        folder.open(Folder.READ_WRITE);
// 打印邮件总数/新邮件数量/未读数量/已删除数量:
        System.out.println("Total messages: " + folder.getMessageCount());
        System.out.println("New messages: " + folder.getNewMessageCount());
        System.out.println("Unread messages: " + folder.getUnreadMessageCount());
        System.out.println("Deleted messages: " + folder.getDeletedMessageCount());
// 获取每一封邮件:
        Message[] messages = folder.getMessages();
        for (Message message : messages) {
            // 打印每一封邮件:
            printMessage((MimeMessage) message);
        }
    }
  
    static void printMessage(MimeMessage msg) throws IOException, MessagingException {
        // 邮件主题:
        System.out.println("Subject: " + MimeUtility.decodeText(msg.getSubject()));
        // 发件人:
        Address[] froms = msg.getFrom();
        InternetAddress address = (InternetAddress) froms[0];
        String personal = address.getPersonal();
        String from = personal == null ? address.getAddress() : (MimeUtility.decodeText(personal) + " <" + address.getAddress() + ">");
        System.out.println("From: " + from);
        // 继续打印收件人:
    }
  
}

Ming

网络编程基础

计算机网络

互联网

IP地址

网络号

网络设备

路由

域名

网络模型

协议

TCP编程

socket

三次握手

UDP编程

UDP VS TCP

服务器端

客户端

Email

发送

接收

HTTP编程

建立TCP连接

请求（HTTP，浏览器）

响应（HTTP，服务器）