【剧前爆米花--爪哇岛寻宝】网络编程一些概念以及Java实现网络编程流程

news2024/11/26 21:42:21

作者：困了电视剧

专栏：《JavaEE初阶》

文章分布：这是一篇关于网络初识的文章，在这篇文章中剖析了网络编程的一些概念以及用Java实现网络编程的一些流程，希望对你有所帮助！

网络编程

含义和一些概念

发送端和接收端

请求与响应

客户端和服务端

常见的客户端服务端模型

Socket套接字

TCP和UDP的特点

Java数据报套接字通信模型

Java流套接字通信模型

网络编程

含义和一些概念

网络编程，指网络上的主机，通过 不同的进程 ，以编程的方式实现 网络通信（或称为网络数据传输） 。

当然，我们只要满足进程不同就行；所以即便是同一个主机，只要是不同进程，基于网络来传输数据，也属于网络编程。

特殊的，对于开发来说，在条件有限的情况下，一般也都是在一个主机中运行多个进程来完成网络编程。

进程A：编程来获取网络资源。进程B：编程来提供网络资源。

发送端和接收端

在一次网络传输中：

发送端 ：数据的 发送方进程 ，称为发送端。发送端主机即网络通信中的源主机。

接收端 ：数据的 接收方进程 ，称为接收端。接收端主机即网络通信中的目的主机。

收发端 ：发送端和接收端两端，也简称为收发端。

注意：发送端和接收端只是相对的，只是一次网络数据传输产生数据流向后的概念。

在上述图文中，如果主机2将视频资源发送给主机1，那主机1就是接收端，主机2就是发送端。

如果主机1向主机2发送一个需要资源的请求，那此时主机1就是发送端，主机2就是接收端。

请求与响应

就像上述过程一样，获取一个网络资源一般需要涉及到两次网络传输：第一次是请求数据的发送，第二次是响应数据的发送。

客户端和服务端

服务端 ：在常见的网络数据传输场景下，把 提供服务 的一方进程，称为服务端，可以提供对外服务。

客户端 ： 获取服务 的一方进程，称为客户端。

这个服务可以是获取服务资源，比如请求获取一个视频资源等，也可以是请求保存资源等。这些都可以算是服务，上述图文中，主机1是客户端，主机2是服务端。

常见的客户端服务端模型

最常见的场景，客户端是指给用户使用的程序，服务端是提供用户服务的程序：

1. 客户端先发送请求到服务端

2. 服务端根据请求数据，执行相应的业务处理

3. 服务端返回响应：发送业务处理结果

4. 客户端根据响应数据，展示处理结果（展示获取的资源，或提示保存资源的处理结果）

主打的就是一个有应有答。

Socket套接字

Socket 套接字，是操作系统给应用程序提供的一组用于网络编程的API，操作系统原生的socket API 是C语言的，在这里，java将其进行了封装。

Socket套接字主要针对传输层协议划分成流套接字和数据报套接字，其中流套接字使用传输层TCP协议，而数据报套接字使用传输层UDP协议。

TCP和UDP的特点

以下为 TCP 的特点（细节后续再学习）：

1.有连接

2.可靠传输

3.面向字节流

4.有接收缓冲区，也有发送缓冲区

5.大小不限

对于字节流来说，可以简单的理解为，传输数据是基于 IO 流，流式数据的特征就是在 IO 流没有关闭的情况下，是无边界的数据，可以多次发送，也可以分开多次接收。

以下为 UDP 的特点（细节后续再学习）：

1.无连接

2.不可靠传输

3.面向数据报

4.有接收缓冲区，无发送缓冲区

5.大小受限：一次最多传输 64k

对于数据报来说，可以简单的理解为，传输数据是一块一块的，发送一块数据假如 100 个字节，必须一次发送，接收也必须一次接收100 个字节，而不能分 100 次，每次接收 1 个字节。

Java数据报套接字通信模型

对于UDP协议来说，具有无连接，面向数据报的特征，即每次都是没有建立连接，并且一次发送全部数据报，一次接收全部的数据报。

java 中使用 UDP 协议通信，主要基于 DatagramSocket 类来创建数据报套接字，并使用

DatagramPacket 作为发送或接收的 UDP 数据报。所谓的socket，是一个特殊的文件，是网卡这个硬件设备的抽象表示，网卡是网络通信中一个不可缺少的硬件，socket就像一个遥控器，代码通过操作socket来操作网卡进而实现通信，通信的流程如下：

1.接收端会首先创建一个DatagramSocket和一个空的DatagramPacket，这个空的DatagraPacket用来接受发送端发送过来的数据。

2.发送端会创建DatagramSocket，然后构造发送的内容比如需要发送的数据，和发送需要的ip地址，端口号等信息，将这些打包成一个DatagramPacket进行发送。

3.接收端接收到发送端发送来的UDP数据报后会将之前空的数据报进行更新，然后根据接收的数据，执行业务。

4.接着接收端会构造发送的内容，这个发送的内容就是响应。

5.发送端会构造一个空的数据报来接收这个响应，然后根据响应的数据决定下一步应该怎么做。

Java流套接字通信模型

流套接字通信模型是有连接的，我们将通信的双方分为Server服务端和Client客户端，所以他们之间的通信过程如下：

1.首先服务端会创建ServerSocket，这个ServerSocket会调用accept（）方法等待接受请求。

2.客户端会创建链接Socket向服务端发送请求，服务端接受过后会创建链接Socket，这两个完全建立了连接。

3.此时服务端和客户端就可以实现相互通信，即服务端的InputStream流与客户端的OutputStream之间，客户端的InputStream和服务端的OutputStream之间。

4.最后结束通信时，服务端的Socket和客户端的Socket都需要调用close（）方法进行关闭。

以上就是本篇博客的全部内容，在下一篇博客中我会实现一个简易的客户端和服务端，如有疏漏欢迎指正！