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2025-09-24 00:15:33 责编:小OO
文档
Java编程规范

1 package的命名

package的名字全部由小写字母组成。

2classic和interface的命名

classic和interface的名字由大写字母开头而其他字母都小写的单词组成

3 class变量的命名

变量的名字用一个小写字母开头,后面的单词用大写字母开头。

4 class方法的命名

方法的名字用一个小写字母开头,后面的单词则用大写字母开头

5 static final变量的命名

Static final变量的名字所有字母大写并且能表示完整含义

6参数的命名

参数的名字和变量的命名规则一样

7数组的命名

数组应该总是用这样的方式来命名:byte【】buffer。

四 内部类

内部类可以让我们将逻辑上相关的一组类组织起来并有内部类来控制内部类的可见性

1 当我们建立一个内部类时,其对象就拥有了与外部类对象之间的一种关系,这是通过一个特殊的this reference形成的,使得内部类对象可以随意的访问外部类中的所有成员。

2 在方法中定义的内部类,如果要访问方法中定义的本地变量或方法的参数,则变量必须声明为final。

3 内部类可以声明为privite或protected;abstract或final;

4 内部类可以声明为static的。但是此时就不能再使用外部类的非static成员变量和非static的成员方法。

5 非static的内部类中的成员不能声明为static。只有在顶层类或声明为static的内部类中才可声明static成员。

五异常处理

1 打开一个不存在的文件,网络连接中断,数组线标越界,正在加载的类文件丢失等都会引发异常。

2 Java中的异常类定义了程序中遇到的轻微错误的条件。

3 Java中的错误类定义了程序中不能恢复的严重错误条件。如内存溢出,类文件格式错误等。这一类错误由Java运行系统处理,不需要我们去处理。

4 Java程序在执行过程中出现异常,会自动生成一个异常类对象,该异常对象将被提交给Java运行时系统。这个过程称为抛出(throw)异常。

5当Java运行时系统接收到异常对象时,会寻找能处理这一异常的代码并把当前异常对象交给其处理。这一过程称为捕捉(catch)异常。

6 如果Java运行时系统找不到可以捕获异常对象的方法,则运行时系统将终止。相应的Java程序也将退出。

7 在异常处理中用try/catch/finally语句

8 对于runtimeexception通常不需要我们去捕获。这种异常有Java运行时系统自动抛出并自动处理。

9 如果父类中的方法抛出多个异常,则子类中的覆盖方法要么抛出相同的异常要么抛出异常的子类但不能跑出新的异常*(构造方法除外)。

10 我们可以在方法声明时,声明一个不会抛出的异常,Java编译器就会强迫方法的使用者对异常进行处理。这种方式通常应用于abstract base class和interface中。

六 Java常用包

Java.applet:包含一些用于创建Java小应用程序的类。

Java.awr包含一些用于编写与平台无关的图形界面应用才程序的类

Java.io包含一些用于输入输出处理的类

Java.lang包含一些Java语言的基本类与核心类。如string、math’interger.syetem.和runtime,提供常用的功能,这个包中所有类是被隐式导入的

Java.net包含用于建立网络连接的类。与Java.io同时使用完成与网络有关的读写

Java.util包含一些实用工具类和数据结构类

七,程序,进程和线程

程序:是计算机指令的集合,他已文件的形式存储在磁盘上

进程:是一个程序在其自身的地址空间中的一次执行活动

进程是资源申请,调度和运行的单位,因此它使用系统中的运行资源;而程序不能申请系统资源,不能被系统调度它不能作为运行的单位,因此他不占用系统的运行资源

线程:是进程中的一个单一的连续控制流程。一个进程可以拥有多个线程

线程又称为轻量级进程,他和进程一样拥有的执行控制,有操作系统负责调度,区别在于线程没有的存储空间,而是在所属进程中的其他线程共享一个存储空间,这使得线程间的通信远较进程简单。

Java在语言级提供了多线程程序设计的支持

实现多线程程序的两种方法是:、1从Thread类继承。2实现Runable接口。

Java运行时系统实现了一个用于调度线程执行的线程调度器,用于确定某一时刻由哪一个线程在CPU上运行。

在java技术中,线程通常是抢占式的而不需要时间片分配进程(分配给每个线程相等的CPU时间的进程)。抢占式调度模型就是许多线程处于可以运行状态(等待状态),但实际上只有一个线程在运行。该线程一直运行到它终止进入可运行状态(等待状态),或者另一个具有更高优先级的线程变成可运行状态。在后一种情况下,低优先级的线程被高优先级的线程抢占,高优先级的线程获得运行的机会。 

Java线程调度器支持不同优先级线程的抢先方式,但其本身不支持相同优先级线程的时间片轮换。

Java运行时系统所在的操作系统(例如:Windows2000)支持时间片的轮换,则线程调度器就支持相同优先级线程的时间片轮换。

3线程的同步

同步的两种方式:同步块和同步方法

每一个对象都有一个监视器,或者叫做锁。

同步方法利用的是this所代表的对象的锁。

每个class也有一个锁,是这个class所对应的Class对象的锁。

4 wait、notify、notifyAll

每一个对象除了有一个锁之外,还有一个等待队列(wait set),当一个对象刚创建的时候,它的对待队列是空的。

我们应该在当前线程锁住对象的锁后,去调用该对象的wait方法。

当调用对象的notify方法时,将从该对象的等待队列中删除一个任意选择的线程,这个线程将再次成为可运行的线程。

当调用对象的notifyAll方法时,将从该对象的等待队列中删除所有等待的线程,这些线程将成为可运行的线程。

wait和notify主要用于producer-consumer这种关系中。

八集合类

1集合框架中的接口

Collection:集合层次中的根接口,JDK没有提供这个接口直接的实现类。

Set:不能包含重复的元素。SortedSet是一个按照升序排列元素的Set。

List:是一个有序的集合,可以包含重复的元素。提供了按索引访问的方式。

Map:包含了key-value对。Map不能包含重复的key。SortedMap是一个按照升序排列key的Map。

2 ArrayList

ArrayList:我们可以将其看作是能够自动增长容量的数组。

利用ArrayList的toArray()返回一个数组。

Arrays.asList()返回一个列表。

迭代器(Iterator) 给我们提供了一种通用的方式来访问集合中的元素。

3 Collections类

排序:Collections.sort()

(1)自然排寻(natural ordering );

(2)实现比较器(Comparator)接口。

取最大和最小的元素:Collections.max()、Collections.min()。

在已排序的List中搜索指定的元素:Collectons.binarySearch()。

4 LinkedList

LinkedList是采用双向循环链表实现的。

利用LinkedList实现栈(stack)、队列(queue)、双向队列(double-ended queue )。

数据结构

一般将数据结构分为两大类:线性数据结构和非线性数据结构。线性数据结构有线性表、栈、队列、串、数组和文件;非线性数据结构有树和图

线性表

线性表的逻辑结构是n个数据元素的有限序列:

        (a1, a2 ,a3,…an) 

n为线性表的长度(n≥0),n=0的表称为空表。

数据元素呈线性关系。必存在唯一的称为“第一个”的数据元素;必存在唯一的称为“最后一个”的数据元素;除第一个元素外,每个元素都有且只有一个前驱元素; 除最后一个元素外,每个元素都有且只有一个后继元素。

所有数据元素在同一个线性表中必须是相同的数据类型。

线性表

线性表按其存储结构可分为顺序表和链表。用顺序存储结构存储的线性表称为顺序表;用链式存储结构存储的线性表称为链表。

将线性表中的数据元素依次存放在某个存储区域中,所形成的表称为顺序表。一维数组就是用顺序方式存储的线性表。

5 栈

栈(Stack)也是一种特殊的线性表,是一种后进先出(LIFO)的结构。

栈是限定仅在表尾进行插入和删除运算的线性表,表尾称为栈顶(top),表头称为栈底(bottom)。

栈的物理存储可以用顺序存储结构,也可以用链式存储结构。

6 队列

队列(Queue)是限定所有的插入只能在表的一端进行,而所有的删除都在表的另一端进行的线性表。

表中允许插入的一端称为队尾(Rear),允许删除的一端称为队头(Front)。

队列的操作是按先进先出(FIFO)的原则进行的。

队列的物理存储可以用顺序存储结构,也可以用链式存储结构。

ArrayList和LinkedList的比较

ArrayList底层采用数组完成,而LinkedList则是以一般的双向链表(double-linked list)完成,其内每个对象除了数据本身外,还有两个 引用,分别指向前一个元素和后一个元素。

如果我们经常在List的开始处增加元素,或者在List中进行插入和删除操作,我们应该使用LinkedList,否则的话,使用ArrayList将更加快速。

7 HashSet

实现Set接口的hash table(哈希表),依靠HashMap来实现的。

我们应该为要存放到散列表的各个对象定义hashCode()和equals()。

散列表

散列表又称为哈希表。散列表算法的基本思想是:

  以结点的关键字为自变量,通过一定的函数关系(散列函数)计算出对应的函数值,以这个值作为该结点存储在散列表中的地址。

当散列表中的元素存放太满,就必须进行再散列,将产生一个新的散列表,所有元素存放到新的散列表中,原先的散列表将被删除。在Java语言中,通过负载因子(load factor)来决定何时对散列表进行再散列。例如:如果负载因子是0.75,当散列表中已经有75%的位置已经放满,那么将进行再散列。

负载因子越高(越接近1.0),内存的使用效率越高,元素的寻找时间越长。负载因子越低(越接近0.0),元素的寻找时间越短,内存浪费越多。

HashSet类的缺省负载因子是0.75。

8 TreeSet

TreeSet是依靠TreeMap来实现的。

TreeSet是一个有序集合,TreeSet中元素将按照升序排列,缺省是按照自然顺序进行排列,意味着TreeSet中元素要实现Comparable接口。

我们可以在构造TreeSet对象时,传递实现了Comparator接口的比较器对象。

9 HashSet和TreeSet的比较

HashSet是基于Hash算法实现的,其性能通常都优于TreeSet。我们通常都应该使用HashSet,在我们需要排序的功能时,我们才使用TreeSet。

10 HashMap

HashMap对key进行散列。

keySet()、values()、entrySet()。

11 TreeMap

TreeMap按照key进行排序。

HashMap和TreeMap的比较

和Set类似,HashMap的速度通常都比TreeMap快,只有在需要排序的功能的时候,才使用TreeMap。

12 Java1.0/1.1的集合类

Vector:用ArrayList代替Vector。

Hashtable:用HashMap代替Hashtable。

Satck:用LinkedList代替Stack。

Properties

九i/o

1 File类 

一个File类的对象,表示了磁盘上的文件或目录。

File类提供了与平台无关的方法来对磁盘上的文件或目录进行操作。

流式I/O

流(Stream)是字节的源或目的。

两种基本的流是:输入流(Input Stream)和输出流(Output Stream)。可从中读出一系列字节的对象称为输入流。而能向其中写入一系列字节的对象称为输出流。

流的分类

节点流:从特定的地方读写的流类,例如:磁盘或一块内存区域。

过滤流:使用节点流作为输入或输出。过滤流是使用一个已经存在的输入流或输出流连接创建的。

2 InputStream

三个基本的读方法

      abstract int read() :读取一个字节数据,并返回读到的数据,如果返回-1,表示读到了输入流的末尾。

      int read(byte[] b) :将数据读入一个字节数组,同时返回实际读取的字节数。如果返回-1,表示读到了输入流的末尾。

      int read(byte[] b, int off, int len) :将数据读入一个字节数组,同时返回实际读取的字节数。如果返回-1,表示读到了输入流的末尾。off指定在数组b中存放数据的起始偏移位置;len指定读取的最大字节数。

其它方法

      long skip(long n) :在输入流中跳过n个字节,并返回实际跳过的字节数。

      int available() :返回在不发生阻塞的情况下,可读取的字节数。

      void close() :关闭输入流,释放和这个流相关的系统资源。

      void mark(int readlimit) :在输入流的当前位置放置一个标记,如果读取的字节数多于readlimit设置的值,则流忽略这个标记。

      void reset() :返回到上一个标记。

      boolean markSupported() :测试当前流是否支持mark和reset方法。如果支持,返回true,否则返回false。

3 OutputStream

三个基本的写方法

     abstract void write(int b) :往输出流中写入一个字节。

     void write(byte[] b) :往输出流中写入数组b中的所有字节。

     void write(byte[] b, int off, int len) :往输出流中写入数组b中从偏移量off开始的len个字节的数据。

其它方法

     void flush() :刷新输出流,强制缓冲区中的输出字节被写出。

     void close() :关闭输出流,释放和这个流相关的系统资源。

4 基本的流类

FileInputStream和FileOutputStream

    节点流,用于从文件中读取或往文件中写入字节流。如果在构造FileOutputStream时,文件已经存在,则覆盖这个文件。

BufferedInputStream和BufferedOutputStream

    过滤流,需要使用已经存在的节点流来构造,提供带缓冲的读写,提高了读写的效率。

DataInputStream和DataOutputStream

      过滤流,需要使用已经存在的节点流来构造,提供了读写Java中的基本数据类型的功能。

PipedInputStream和PipedOutputStream

    管道流,用于线程间的通信。一个线程的PipedInputStream对象从另一个线程的PipedOutputStream对象读取输入。要使管道流有用,必须同时构造管道输入流和管道输出流。

5 Java I/O库的设计原则

Java的I/O库提供了一个称做链接的机制,可以将一个流与另一个流首尾相接,形成一个流管道的链接。这种机制实际上是一种被称为Decorator(装饰)设计模式的应用。

通过流的链接,可以动态的增加流的功能,而这种功能的增加是通过组合一些流的基本功能而动态获取的。

我们要获取一个I/O对象,往往需要产生多个I/O对象,这也是Java I/O库不太容易掌握的原因,但在I/O库中Decorator模式的运用,给我们提供了实现上的灵活性。

6 字符集的编码

ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美国信息互换标准代码),是基于常用的英文字符的一套电脑编码系统。我们知道英文中经常使用的字符、数字符号被计算机处理时都是以二进制码的形式出现的。这种二进制码的集合就是所谓的ASCII码。每一个ASCII码与一个8位(bit)二进制数对应。其最高位是0,相应的十进制数是0-127。如,数字“0”的编码用十进制数表示就是48。另有128个扩展的ASCII码,最高位都是1,由一些制表符和其它符号组成。ASCII是现今最通用的单字节编码系统。

GB2312:GB2312码是中华人民共和国国家汉字信息交换用编码,全称《信息交换用汉字编码字符集-基本集》。主要用于给每一个中文字符指定相应的数字,也就是进行编码。一个中文字符用两个字节的数字来表示,为了和ASCII码有所区别,将中文字符每一个字节的最高位置都用1来表示。

GBK:为了对更多的字符进行编码,国家又发布了新的编码系统GBK(GBK的K是“扩展”的汉语拼音第一个字母)。在新的编码系统里,除了完全兼容GB2312 外,还对繁体中文、一些不常用的汉字和许多符号进行了编码。

ISO-8859-1:是西方国家所使用的字符编码集,是一种单字节的字符集 ,而英文实际上只用了其中数字小于128的部分。

Unicode:这是一种通用的字符集,对所有语言的文字进行了统一编码,对每一个字符都用2个字节来表示,对于英文字符采取前面加“0”字节的策略实现等长兼容。如 “a” 的ASCII码为0x61,UNICODE就为0x00,0x61。

UTF-8:Eight-bit UCS Transformation Format,(UCS,Universal Character Set,通用字符集,UCS 是所有其他字符集标准的一个超集)。一个7位的ASCII码值,对应的UTF码是一个字节。如果字符是0x0000,或在0x0080与0x007f之间,对应的UTF码是两个字节,如果字符在0x0800与0xffff之间,对应的UTF码是三个字节。

RandomAccessFile

RandomAccessFile类同时实现了DataInput和DataOutput接口,提供了对文件随机存取的功能,利用这个类可以在文件的任何位置读取或写入数据。

RandomAccessFile类提供了一个文件指针,用来标志要进行读写操作的下一数据的位置。

7 对象序列化

将对象转换为字节流保存起来,并在日后还原这个对象,这种机制叫做对象序列化。

将一个对象保存到永久存储设备上称为持续性。

一个对象要想能够实现序列化,必须实现Serializable接口或Externalizable接口

对象序列化

当一个对象被序列化时,只保存对象的非静态成员变量,不能保存任何的成员方法和静态的成员变量。

如果一个对象的成员变量是一个对象,那么这个对象的数据成员也会被保存。

如果一个可序列化的对象包含对某个不可序列化的对象的引用,那么整个序列化操作将会失败,并且会抛出一个NotSerializableException。我们可以将这个引用标记为transient,那么对象仍然可以序列化。

8 总结

InputStream和OutputStream:字节流的输入输出。

Reader和Writer:字符流的输入输出。

流的链接(Java I/O库的设计原则)

十Java图形界面编程

1 AWT

AWT(Abstract Window Toolkit),抽象窗口工具包,SUN公司提供的用于图形界面编程(GUI)的类库。基本的AWT库处理用户界面元素的方法是把这些元素的创建和行为委托给每个目标平台上(Windows、Unix、Macintosh等)的本地GUI工具进行处理。例如:如果我们使用AWT在一个Java窗口中放置一个按钮,那么实际上使用的是一个具有本地外观和感觉的按钮。这样,从理论上来说,我们所编写的图形界面程序能运行在任何平台上,做到了图形界面程序的跨平台运行。

2 布局管理器

容器里组件的位置和大小是由布局管理器来决定的。容器对布局管理器的特定实例保持一个引用。当容器需要定位一个组件时,它将调用布局管理器来完成。当决定一个组件的大小时,也是如此。

在AWT中,给我们提供了五种布局管理器:BorderLayout

    FlowLayout

    GridLayout

    CardLayout

    GridBagLayout

我们可以通过设置空布局管理器,来控制组件的大小和位置。调用setLayout(null)。

在设置空布局管理器后,必须对所有的组件调用setLocation(),setSize()或setBounds(),将它们定位在容器中

AWT事件模型

Events(事件):描述发生了什么的对象。

Event source(事件源):事件的产生器。

Event handlers(事件处理器):接收事件对象、解释事件对象并处理用户交互的方法。

3 Java基础类

FC(Java Foundation Classes):Java基础类,是关于GUI组件和服务的完整集合,主要包含5个API:AWT、Java2D、Accessibility、Drag & Drop、Swing。JFC提供了帮助开发人员设计复杂应用程序的一整套应用程序开发包。

Java2D是一套图形API,它为Java应用程序提供了一套高级的有关二维(2D)图形图像处理的类。Java2D API扩展了java.awt和java.awt.image类,并提供了丰富的绘图风格,定义了复杂图形的机制和精心调节绘制过程的方法和类。这些API使得于平台的图形应用程序的开发更加简便。

Accessibility API提供了一套高级工具,用以辅助开发使用非传统输入和输出的应用程序。它提供了一个辅助的技术接口,如:屏幕阅读器,屏幕放大器,听觉文本阅读器(语音处理)等等。

Drag & Drop技术提供了Java和本地应用程序之间的互操作性,用来在Java应用程序和不支持Java技术的应用程序之间交换数据。

JFC模块的重点在Swing。Swing用来进行基于窗口的应用程序开发,它提供了一套丰富的组件和工作框架,以指定GUI如何于平台地展现其视觉效果。 

十一Applet

1 Applet是什么

Applet又称为Java小应用程序,是能够嵌入到一个HTML页面中,并且可通过Web浏览器下载和执行的一种Java类 。

Applet不需要main()方法,由Web浏览器中内嵌的Java虚拟机调用执行。

2 Applet的安全

因为applet是从远端服务器上下载并且在本地执行,所以安全性就显得格外重要。

通过applet在沙箱(applet的运行环境)中运行,保证了对本地系统而言applet是安全的。

 applet在沙箱中运行时:

⑴不能运行任何本地可执行程序;

⑵除了存放下载的applet的服务器外,applet不能和其它主机进行通信。

⑶不能对本地文件系统进行读写。

3 Applet的生命周期

init():当浏览器加载applet,进行初始化的时候调用该方法。

start():在init()方法之后调用。当用户从其它页面转到包含applet的页面时,该方法也被调用。

stop():在用户离开包含applet的页面时被调用。

destroy():当applet不再被使用,或浏览器退出的时候,该方法被调用。

4 paint()方法

Applet本质上是图形方式的,我们应该在图形环境中绘制我们的显示内容。

我们可以通过创建一个paint()方法在Applet的panel上绘图。只要Applet的显示需要刷新,paint()方法就会被浏览器环境调用。例如,当Applet的显示尺寸发生变化的时候,或浏览器窗口被最小化或被要求以图标方式显示时,这种调用就会发生。

我们应该编写自己的paint()方法,以使它在任何时候被调用,都能正常地工作。对它的调用是异步产生的,且由Applet的运行环境而不是程序来驱动 。 

paint()方法带有一个参数,它是java.awt.Graphics类的一个实例。这个参数总是建立该Applet的panel的图形上下文,我们可以用这个图形上下文在Applet中绘图或写入文本。 

5 applet从网页中获取信息

正如应用程序可以通过命令行参数来获取信息一样,通过使用param标记,applet可以从网页中获取信息。

6  Applet和浏览器的通信

在浏览器中显示信息

   调用AppletContext接口中的showStatus()方法

请求浏览器显示指定的网页

   调用AppletContext接口中的showDocument()方法。

7 AWT绘图

更新显示由一种被称为AWT线程的的线程来完成。这个线程可用来处理与显示更新相关的两种情况。 

            第一种情况是显露(exposure),它在首次显示时,或在部分显示已被破坏而必须刷新时出现。显示的破坏可能发生在任何时刻,因此,我们的程序必须能在任意时刻更新显示。

           第二种情况是在程序重画带有新内容的画面时。这种重画可能会要求首先擦除原来的图像。 

paint(Graphics g)方法

     当组件第一次显示,或受损的部分需要修复时被调用。除非必要,更新不会完全覆盖整个图形区域,而是严格在被破坏的范围内。 

repaint()方法

     对repaint()的调用可通知系统:你想改变显示,于是系统将调用paint()。 

update(Graphics g)方法

     repaint()实际上产生了一个调用另一方法update()的AWT线程。update方法通常清除当前的显示并调用paint()。update()方法可以被修改,例如:为了减少闪烁可不清除显示而直接调用paint()。 

8 applet的HTML标记和属性

用于定位的applet属性

⑴width和height:必要的属性,以象素为单位,设定applet的宽度和高度。

⑵align:可选的属性,指定applet对齐的方式。

left:       把applet放在网页左边,后面的文本会移至applet的右边。

right:      把applet放在网页右边,后面的文本会移至applet的左边。

bottom:     把applet的底部与当前行文本底部对齐。

top:        把applet的顶部与当前行顶部对齐。

texttop:    把applet的顶部与当前行文本顶部对齐。

middle:     把applet的中部与当前行基线对齐。 

absmiddle:  把applet的中部与当前行中部对齐。

baseline:   把applet的底部与当前行基线对齐。

absbottom:  把applet的底部与当前行底部对齐。

⑶vspace和hspace:可选的属性,指定在applet上/下的象素数目(vspace)和applet两边的象素数目(hspace)。

用于编码的applet属性

⑴code:指定applet类文件的名字。该名字要么是相对于codebase,那么是相对于当前页面。

⑵codebase:可选的属性,告诉浏览器到哪个目录下去寻找类文件。

⑶archive:可选的属性,列出Java存档文件、包含类文件的文件或者applet需要的其它资源。

⑷object:用来指定applet类文件的另外一个方法。

⑸name:可选的属性,页面脚本编写人员希望赋予applet名字属性,这样,在编写脚本的时候,就可以用为该属性指定的名字来代表这个applet。

十二网络编程

1 IP地址

IP网络中每台主机都必须有一个惟一的IP地址;

IP地址是一个逻辑地址;

因特网上的IP地址具有全球唯一性;

32位,4个字节,常用点分十进制的格式表示,例如:192.168.0.16

2 协议

为进行网络中的数据交换(通信)而建立的规则、标准或约定。(=语义+语法+规则) 

不同层具有各自不同的协议

网络的状况

多种通信媒介——有线、无线……

不同种类的设备——通用、专用……

不同的操作系统——Unix、Windows ……

不同的应用环境——固定、移动……

不同业务种类——分时、交互、实时……

宝贵的投资和积累——有形、无形……

用户业务的延续性——不允许出现大的跌宕起伏。

它们互相交织,形成了非常复杂的系统应用环境。

网络异质性问题的解决

网络体系结构就是使这些用不同媒介连接起来的不同设备和网络系统在不同的应用环境下实现互操作性,并满足各种业务需求的一种粘合剂,它营造了一种“生存空间” —— 任何厂商的任何产品、以及任何技术只要遵守这个空间的行为规则,就能够在其中生存并发展。

网络体系结构解决异质性问题采用的是分层方法 —— 把复杂的网络互联问题划分为若干个较小的、单一的问题,在不同层上予以解决。

    就像我们在编程时把问题分解为很多小的模块来解决一样。

3 ISO/OSI七层参考模型

通信实体的对等层之间不允许直接通信。

各层之间是严格单向依赖。

上层使用下层提供的服务 — Service user;

下层向上层提供服务 — Service provider。

对等层通信的实质

对等层实体之间虚拟通信。

下层向上层提供服务,实际通信在最底层完成。

OSI各层所使用的协议

应用层:远程登录协议Telnet、文件传输协议FTP、 超文本传输协议HTTP、域名服务DNS、简单邮件传输协议SMTP、邮局协议POP3等。

传输层:传输控制协议TCP、用户数据报协议UDP。

    TCP:面向连接的可靠的传输协议。

    UDP:是无连接的,不可靠的传输协议。

网络层:网际协议IP、Internet互联网控制报文协议ICMP、Internet组管理协议IGMP。

4 数据封装

一台计算机要发送数据到另一台计算机,数据首先必须打包,打包的过程称为封装。

封装就是在数据前面加上特定的协议头部。OSI参考模型中,对等层协议之间交换的信息单元统称为协议数据单元(PDU,Protocol Data Unit)。

OSI参考模型中每一层都要依靠下一层提供的服务。

为了提供服务,下层把上层的PDU作为本层的数据封装,然后加入本层的头部(和尾部)。头部中含有完成数据传输所需的控制信息。

这样,数据自上而下递交的过程实际上就是不断封装的过程。到达目的地后自下而上递交的过程就是不断拆封的过程。由此可知,在物理线路上传输的数据,其外面实际上被包封了多层“信封”。

但是,某一层只能识别由对等层封装的“信封”,而对于被封装在“信封”内部的数据仅仅是拆封后将其提交给上层,本层不作任何处理。

5  TCP/IP模型

TCP/IP起源于美国国防部高级研究规划署(DARPA)的一项研究计划——实现若干台主机的相互通信。

现在TCP/IP已成为Internet上通信的工业标准。

TCP/IP模型包括4个层次:                                                                                         

应用层

传输层

网络层

网络接口

端口

端口是一种抽象的软件结构(包括一些数据结构和I/O缓冲区)。应用程序通过系统调用与某端口建立连接(binding)后,传输层传给该端口的数据都被相应的进程所接收,相应进程发给传输层的数据都通过该端口输出。

端口用一个整数型标识符来表示,即端口号。端口号跟协议相关,TCP/IP传输层的两个协议TCP和UDP是完全的两个软件模块,因此各自的端口号也相互,端口通常称为协议端口(protocol port) ,简称端口。

端口使用一个16位的数字来表示,它的范围是0~65535,1024以下的端口号保留给预定义的服务。例如:http使用80端口。

6 套接字(socket)的引入

为了能够方便的开发网络应用软件,由美国伯克利大学在Unix上推出了一种应用程序访问通信协议的操作系统调用socket(套接字)。socket的出现,使程序员可以很方便地访问TCP/IP,从而开发各种网络应用的程序。

随着Unix的应用推广,套接字在编写网络软件中得到了极大的普及。后来,套接字又被引进了Windows等操作系统中。Java语言也引入了套接字编程模型。

7 基于TCP的socket编程

服务器程序编写:

①调用ServerSocket(int port)创建一个服务器端套接字,并绑定到指定端口上;②调用accept(),监听连接请求,如果客户端请求连接,则接受连接,返回通信套接字。③调用Socket类的getOutputStream()和getInputStream获取输出流和输入流,开始网络数据的发送和接收。④最后关闭通信套接字。

8 客户端程编写:

①调用Socket()创建一个流套接字,并连接到服务器端; ②调用Socket类的getOutputStream()和getInputStream获取输出流和输入流,开始网络数据的发送和接收。 ③最后关闭通信套接字。

基于UDP的socket编程

接收端程序编写:

①调用DatagramSocket(int port)创建一个数据报套接字,并绑定到指定端口上;②调用DatagramPacket(byte[] buf, int length),建立一个字节数组以接收UDP包 。③调用DatagramSocket类的receive(),接收UDP包。④最后关闭9 数据报套接字。

发送端程序编写:

①调用DatagramSocket()创建一个数据报套接字; ②调用DatagramPacket(byte[] buf, int offset, int length, InetAddress address, int port),建立要发送的UDP包。 ③调用DatagramSocket类的send(),发送UDP包。④最后关闭数据报套接字。

URL与URI

URL(Uniform Resource Locator ),通用资源定位符。http://www.mybole.com.cn/index.asp就是一个URL。

URI(Uniform Resource Identifier),通用资源标识符。

URI纯粹是个符号结构,用于指定构成Web资源的字符串的各个不同部分。URL是一种特殊类型的URI,它包含了用于查找某个资源的足够信息。其它的URI,例如:mailto:myoble@mybole.com.cn则不属于定位符,因为它里面不存在根据该标识符来查找的任何数据。这种URI称为URN(通用资源名)。

在Java库中,URI类不包含用于访问通用资源标识符设定的任何方法,它的唯一作用是进行分析。相反,URL类则可以打开到达资源的一个字符串。下载本文

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