12/21java基础

Maven是一个Java项目的管理和构建工具:

  • Maven使用pom.xml定义项目内容,并使用预设的目录结构;
  • 在Maven中声明一个依赖项可以自动下载并导入classpath;
  • Maven使用groupIdartifactIdversion唯一定位一个依赖。

唯一ID

对于某个依赖,Maven只需要3个变量即可唯一确定某个jar包:

  • groupId:属于组织的名称,类似Java的包名;
  • artifactId:该jar包自身的名称,类似Java的类名;
  • version:该jar包的版本。

IP地址

在互联网中,一个IP地址用于唯一标识一个网络接口(Network Interface)。一台联入互联网的计算机肯定有一个IP地址,但也可能有多个IP地址。

IP地址分为IPv4和IPv6两种。IPv4采用32位地址,类似101.202.99.12,而IPv6采用128位地址,类似2001:0DA8:100A:0000:0000:1020:F2F3:1428。IPv4地址总共有232个(大约42亿),而IPv6地址则总共有2128个(大约340万亿亿亿亿),IPv4的地址目前已耗尽,而IPv6的地址是根本用不完的。

IP地址又分为公网IP地址和内网IP地址。公网IP地址可以直接被访问,内网IP地址只能在内网访问。内网IP地址类似于:

  • 192.168.x.x
  • 10.x.x.x

有一个特殊的IP地址,称之为本机地址,它总是127.0.0.1

IPv4地址实际上是一个32位整数。例如:

复制代码
1707762444 = 0x65ca630c
           = 65  ca  63 0c
           = 101.202.99.12

如果一台计算机只有一个网卡,并且接入了网络,那么,它有一个本机地址127.0.0.1,还有一个IP地址,例如101.202.99.12,可以通过这个IP地址接入网络。

如果一台计算机有两块网卡,那么除了本机地址,它可以有两个IP地址,可以分别接入两个网络。通常连接两个网络的设备是路由器或者交换机,它至少有两个IP地址,分别接入不同的网络,让网络之间连接起来。

如果两台计算机位于同一个网络,那么他们之间可以直接通信,因为他们的IP地址前段是相同的,也就是网络号是相同的。网络号是IP地址通过子网掩码过滤后得到的。例如:

某台计算机的IP是101.202.99.2,子网掩码是255.255.255.0,那么计算该计算机的网络号是:

复制代码
IP = 101.202.99.2
Mask = 255.255.255.0
Network = IP & Mask = 101.202.99.0

转化成二进制,相同为1

每台计算机都需要正确配置IP地址和子网掩码,根据这两个就可以计算网络号,如果两台计算机计算出的网络号相同,说明两台计算机在同一个网络,可以直接通信。如果两台计算机计算出的网络号不同,那么两台计算机不在同一个网络,不能直接通信,它们之间必须通过路由器或者交换机这样的网络设备间接通信,我们把这种设备称为网关。

网关的作用就是连接多个网络,负责把来自一个网络的数据包发到另一个网络,这个过程叫路由。

域名

因为直接记忆IP地址非常困难,所以我们通常使用域名访问某个特定的服务。域名解析服务器DNS负责把域名翻译成对应的IP,客户端再根据IP地址访问服务器。

小结

计算机网络的基本概念主要有:

  • 计算机网络:由两台或更多计算机组成的网络;
  • 互联网:连接网络的网络;
  • IP地址:计算机的网络接口(通常是网卡)在网络中的唯一标识;
  • 网关:负责连接多个网络,并在多个网络之间转发数据的计算机,通常是路由器或交换机;
  • 网络协议:互联网使用TCP/IP协议,它泛指互联网协议簇;
  • IP协议:一种分组交换传输协议;
  • TCP协议:一种面向连接,可靠传输的协议;
  • UDP协议:一种无连接,不可靠传输的协议。

在开发网络应用程序的时候,我们又会遇到Socket这个概念。Socket是一个抽象概念,一个应用程序通过一个Socket来建立一个远程连接,而Socket内部通过TCP/IP协议把数据传输到网络:

复制代码
┌───────────┐                                ┌───────────┐
│Application│                                │Application│
├───────────┤                                ├───────────┤
│  Socket   │                                │  Socket   │
├───────────┤                                ├───────────┤
│    TCP    │                                │    TCP    │
├───────────┤     ┌──────┐      ┌──────┐     ├───────────┤
│    IP     │◀───▶│Router│◀────▶│Router│◀───▶│    IP     │
└───────────┘     └──────┘      └──────┘     └───────────┘

Socket、TCP和部分IP的功能都是由操作系统提供的,不同的编程语言只是提供了对操作系统调用的简单的封装。例如,Java提供的几个Socket相关的类就封装了操作系统提供的接口。

为什么需要Socket进行网络通信?因为仅仅通过IP地址进行通信是不够的,同一台计算机同一时间会运行多个网络应用程序,例如浏览器、QQ、邮件客户端等。当操作系统接收到一个数据包的时候,如果只有IP地址,它没法判断应该发给哪个应用程序,所以,操作系统抽象出Socket接口,每个应用程序需要各自对应到不同的Socket,数据包才能根据Socket正确地发到对应的应用程序。

一个Socket就是由IP地址和端口号(范围是0~65535)组成,可以把Socket简单理解为IP地址加端口号。端口号总是由操作系统分配,它是一个0~65535之间的数字,其中,小于1024的端口属于特权端口,需要管理员权限,大于1024的端口可以由任意用户的应用程序打开。

  • Browser: 101.202.99.2:1201
  • QQ: 101.202.99.2:1304
  • Email: 101.202.99.2:15000

使用Socket进行网络编程时,本质上就是两个进程之间的网络通信。其中一个进程必须充当服务器端,它会主动监听某个指定的端口,另一个进程必须充当客户端,它必须主动连接服务器的IP地址和指定端口,如果连接成功,服务器端和客户端就成功地建立了一个TCP连接,双方后续就可以随时发送和接收数据。

因此,当Socket连接成功地在服务器端和客户端之间建立后:

  • 对服务器端来说,它的Socket是指定的IP地址和指定的端口号;
  • 对客户端来说,它的Socket是它所在计算机的IP地址和一个由操作系统分配的随机端口号。

什么是HTTP?HTTP就是目前使用最广泛的Web应用程序使用的基础协议,例如,浏览器访问网站,手机App访问后台服务器,都是通过HTTP协议实现的。

HTTP是HyperText Transfer Protocol的缩写,翻译为超文本传输协议,它是基于TCP协议之上的一种请求-响应协议。

我们来看一下浏览器请求访问某个网站时发送的HTTP请求-响应。当浏览器希望访问某个网站时,浏览器和网站服务器之间首先建立TCP连接,且服务器总是使用80端口和加密端口443,然后,浏览器向服务器发送一个HTTP请求,服务器收到后,返回一个HTTP响应,并且在响应中包含了HTML的网页内容,这样,浏览器解析HTML后就可以给用户显示网页了

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