网络编程-Socket套接字

目录

1.网络编程

1.1定义与图解

1.2基本概念

(1)发送端和接收端

(2)请求和响应

(3)客户端和服务端

2.Socket套接字

2.1定义

2.2分类

(1)流套接字

(2)数据报套接字

(3)原始套接字

2.3模型

(1)UDP协议

(2)TCP协议

2.4注意事项


序列:网络编程 - 002

1.网络编程

1.1定义与图解

网络编程:指网络上的的主机,通过不同的进程,以编程的方式实现网络通信(或成为网络数据传输)。

 当然,根据定义只要满足进程不同就行,即便是同一个主机,只要是不同的进程,基于网络来传输数据,也属于网络编程。对于开发来说条件有限的情况下,一般也都是在一个主机中运行多个进程来完成网络编程。

但是,网络编程的目的是提供网络上不同主机,基于网络来传输数据资源:

  • 进程A:编程来获取网络资源;
  • 进程B:编程来提供网络资源;

1.2基本概念

(1)发送端和接收端

在网络数据传输时:

  • 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。

(2)请求和响应

一般来说,获取一个网络资源,涉及到两次网络数据传输:

  • 第一次:请求数据的发送;
  • 第二次:响应数据的发送;

(3)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;
  • 客户端:获取服务的一方进程,称为客户端;

2.Socket套接字

2.1定义

Socket套接字:是由系统提供用于网络通信的技术,是基于TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。

基于Socket套接字的网络程序开发就是网络编程。

2.2分类

Socket套接字主要针对传输层协议划分为如下三类:

(1)流套接字

使用传输层TCP协议。

TCP,即Transmission ControlProtocol(传输控制协议),传输层协议。以下为TCP的特点(细节后续再学习)。

  • 有连接
  • 可靠传输
  • 面向字节流
  • 有接收缓冲区,也有发送缓冲区
  • 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10流,流式数据的特征就是在I0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。

(2)数据报套接字

使用传输层UDP协议

UDP,即User Datagram Protocol(用户数据报协议),传输层协议。以下为UDP的特点(细节后续再学习)。

  • 无连接
  • 不可靠传输
  • 面向数据报
  • 有接收缓冲区,无发送缓冲区
  • 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。

(3)原始套接字

 原始套接字用于自定义传输层协议,用于读写内核没有处理的IP协议数据。对于原始套接字,简单了解即可。

2.3模型

 传输层提供的网络协议主要为TCP、UDP两个协议。因为这两个协议的差异比较大。所以系统提供了两套API关于这两个协议。

(1)UDP协议

 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类来发送或接收数据报套接字,并使用DatagramPacket作为创建的UDP数据报。

对于发送及接收UDP数据报的流程如下:

(2)TCP协议

 对于发送及接收TCP数据报的流程如下:

2.4注意事项

  1. 客户端和服务端:开发时,经常是基于一个主机开启两个进程作为客户端和服务端,但真实的场景,一般都是不同主机。
  2. 注意目的IP和目的端口号,标识了一次数据传输时要发送数据的终点主机和进程。
  3. Socket编程我们是使用流套接字和数据报套接字,基于传输层的TCP或UDP协议,但应用层协议,也需要考虑,这块我们在后续来说明如何设计应用层协议。
  4. 关于端口被占用的问题。
  5. 如果一个进程A已经绑定了一个端口,再启动一个进程B绑定该端口,就会报错,这种情况也叫端口被占用。


以上便是网络编程简介和Socket套接字基础介绍。

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