网络分层

为了减少网络设计的复杂性

网络编程

通过套接字，达到进程间互相通信的目的。 Socket

科学家们把网络编程的基本模型使用 Java 语言实现好交给程序员，我们只需要在科学家提供的模型 Socket 中进行编写少量的代码就能编写网络程序。

网络编程要解决的问题：

如何无误的吧数据发送给指定的机器
如何传输数据
如何将数据发送给指定的应用

网络传输三要素：

ip
端口
协议

InetAddress ip 地址类

传输层协议 TCP

在网络编程中，需要设计出一个高效、可靠的多线程网络程序需要涉及的知识点太广泛了，不是随便什么人都能完成。

所有科学家经过长时间的设计改良后把网络编程封装好，提供出面向传输层协议的API

我们只需要针对不同的传输层协议进行网络编程即可，

面向无连接的 UDP 协议，传输效率高，数据完整性不可靠
- 基于数据报包的协议，用于传输少量数据，速度快。
面向有链接的 TCP 协议，需要经过3次握手，建立连接后才能通讯，传输效率低，数据完整性可靠。
- 传输可靠，传输大量数据(流模式)，速度慢，建立连接需要开销。

在互联网程序中，这两种协议都很常见。

TCP 编程-客户端

三次握手(建立连接)，四次挥手(断开连接)

往服务器发送数据，接受服务端返回的数据

public void testCilent() throws Exception {
	/**
	 * 步骤：
	 * 1. 创建一个连接某个服务端的 Socket 对象
	 * 2. 从 Socket 中拿到输出流往服务端发送数据
	 * 3. 调用 Socket对象 shutdownOutput 方法通知服务端数据发送完毕
	 * 4. 从 Socket 中拿到输入流获取服务端反馈的数据
	 * 5. 调用 Socket 对象的 shutdownInput 方法告诉服务器数据接收完毕
	 * 6. 关闭 Socket 对象
	 */
	
	// 1. 创建一个连接某个服务端的 Socket 对象
	Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);
	
	// 2. 从 Socket 中拿出输出流往服务端发送数据
	OutputStream out = socket.getOutputStream();
	out.write("你好服务器...".getBytes("UTF-8"));
	
	// 3. 调用 Socket 对象的 shutdownOutput 方法告诉服务器数据发送完毕
	socket.shutdownOutput();
	
	// 4. 送 Socket 中拿到输入流获取服务端返回的数据
	InputStream in = socket.getInputStream();
	byte[] buffer = new byte[1024];
	int len = -1;
	len = in.read(buffer);
	while (len > 0) {
		System.out.println(new String(buffer, 0, len, "UTF-8"));
	}
	
	// 5. 调用 Socket 对象的 shutdownInput 方法告诉服务器数据接收完毕
	socket.shutdownInput();
	socket.close();
}

TCP - 服务端

/**
 * 步骤：
 * 1. 创建一个服务端对象(ServerSocket)
 * 2. 侦听客户端的连接，获取和客户端通信的 Socket 对象
 * 3. 从 Socket 获取输入流，接收服务器发送的数据
 * 4. 调用 Socket 对象 shutdownInput 方法通知客户端数据接收完毕
 * 5. 从 Socket 中拿到输出流往客户端发送数据
 * 6. 调用 Socket 对象的 shutdownOutput 方法通知客户端发送数据完毕
 * 7. 关闭 Socket 对象
 * 
 * 注意： 服务端一般是长期开启的，因为一旦关闭，就不能给客户端提供服务了
 */
public static void main(String[] args) throws Exception {
	// 1. 创建一个服务端对象 (ServerSocket)
	ServerSocket ss = new ServerSocket();
	// 2. 侦听客户端的连接，获取客户端通信的 Socket 对象
	Socket socket = ss.accept();
	// 3. 从 Socket 获取输入流，接收客户端发送的数据
	InputStream in = socket.getInputStream();
	byte[] buffer = new byte[1024];
	int len = -1;
	while (len > 0) {
		System.out.println(new String(buffer, 0, len, "UTF-8"));
		len = in.read(buffer);
	}
	// 4. 调用 Socket 对象 shutdownInput 方法通知客户端数据接收完毕
	socket.shutdownInput();
	// 5. 从 Socket 中拿到输出流往客户端发送数据
	OutputStream out = socket.getOutputStream();
	out.write("你也好！我是服务端...".getBytes("UTF-8"));
	// 6. 调用 Socket 对象的 shutdownOutput 方法通知客户端数据发送完毕
	socket.shutdownOutput();
	// 7. 关闭 Socket 对象
	socket.close();
}

TCP 三次握手

TCP 建立连接需要经过3次握手：

客户端找到服务端后发生链接意向
服务端收到客户端连接意向后，询问确认
客户端回复确认。

模拟 Tomcat

package cn.lizhaoloveit.socket;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.NoArgsConstructor;

@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class RequestHandler implements Runnable {
	private Socket socket;
	@Override
	public void run() {
		try {
			BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
			String info = br.readLine();
			while (info != null) {
				if ("".equals(info)) {
					break;
				}
				System.out.println(info);
				info = br.readLine();
			}
			socket.shutdownInput();
			PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
			out.println("HTTP/1.1 200 OK");
			out.println("Content-Type:text/html;charset=utf-8");
			out.println();
			out.println("<html><head></head><body>welcome to tomcat</body></html>");
			out.flush(); // flush() 则要求立即将缓冲区的数据输出到接收方。
			socket.shutdownOutput();
			socket.close();
			
		} catch (Exception e) {
			// TODO: handle exception
		}
	}
}

package cn.lizhaoloveit.socket;

import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class TomcatMock {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		
		// 开启一个 Socket服务通信，端口号是 8080，意味着 8080端口被占用
		ServerSocket ss = new ServerSocket(8080);
		System.out.println("服务器启动成功");
		// 一个无限 while 循环
		while (true) {
			/**
			 * 获取 Socket 对象，就是客户端和服务器通信链接的句柄
			 * ss.accept() 本身是个阻塞方法，他会监听端口的数据流，
			 * 
			 */
			Socket socket = ss.accept();
			/**
			 * RequstHandler 类拿到通信句柄，开启子线程去处理事务
			 * while(true) 保证应用一直不会结束，socket对象不会被
			 * 销毁，RequestHandler类 拿到 socket 每当客户端通过
			 * socket 对服务器发送请求时，就会根据请求作出响应
			 */
			new Thread(new RequestHandler(socket)).start();
		}
	}
}