网络编程 - 1

目录
为什么需要网络编程？ —— 丰富的网络资源
什么是网络编程
网络编程中的根本概念
发送端和吸收端
哀求和相应
客户端和服务端
常见的客户端服务端模型
Socket 套接字
概念
分类
解释
有毗连 / 无毗连
可靠传输 / 不可靠传输
面向字节省 / 面向数据报
全双工 / 半双工
Java 数据报套接字通信模型
Java 流套接字通信模型
Socket 编程留意事项
完！

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为什么需要网络编程？ —— 丰富的网络资源

用户在浏览器中，打开在线视频资源，看视频等等，实质上是通过网络，获取到网络上的一个视频资源。
与打开本地视频文件类似，只是这个视频文件的来源是网络。相比本地资源来说，网络提供了更为丰富的网络资源。

所谓网络资源，实在就是在网络中可以获取的各种数据资源。而所有的网络资源，都是通过网络编程来进行数据传输的。
什么是网络编程

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（网络数据传输）。

也可以只需要满足进程不同即可。所以即使是同一个主机，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，在条件有限的环境下，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，我们一定要明确，我们的目的是提供网络上的不同主机，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
网络编程中的根本概念

发送端和吸收端

在一次网络数据传输时：
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。
吸收端：数据的吸收方进程，称为吸收端。吸收端主机即网络通信中的目的主机。
收发端：即发送数据，又吸收数据。
留意：发送端和吸收端只是相对的，只是一次网络数据传传输中，产生数据流向中的概念。

哀求和相应

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：哀求数据的发送（request）。
        第二次：相应数据的发送（response）。
   举个栗子：在快餐店点一个汉堡包。要先发起哀求：点一份汉堡包，再有快餐店提供的对应相应：提供一份汉堡包。
  

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。
客户端获取服务资源：

客户端保存资源在服务端：

   举个例子：在银行办业务
  银行提供存款的服务：用户（客户端）保存资源（现金）在银行（服务端）
  银行提供取款的服务：用户（客户端）获取服务端资源（银行替用户保管的现金）
  常见的客户端服务端模型

最常见的场景，客户端是指给用户的步伐，服务端是指提供用户服务的步伐：
        1. 客户端先发送哀求到服务端
        2. 服务端根据哀求数据，实行相应的业务处理
        3. 服务端返回相应：发送业务处理结果
        4. 客户端根据相应的数据，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）

补充：客户端和服务器之间的交互，也是有多种模式的：
        1. “一问一答”：一个哀求对应一个相应，一对一（最常见的模式，后续进行“网站开发”（web开发）也是利用这种一问一答的模式）

        2. “一问多答”：一个哀求对应多个相应。（这个场景最重要是涉及到“下载”的场景中）
        3. “多问一答”：多个哀求，对应一个相应。（这个场景重要涉及到“上传”）
        3. “多问多答”：一个哀求可能对应多个相应，一个相应也可能对应多个哀求。（这个场景重要涉及到“长途控制 / 长途桌面”。我们进行的鼠标键盘操作，都会作为一个一个的哀求发送过去，另一方看到的画面，作为相应~）
Socket 套接字

概念

Socket 套接字，是由体系提供用于网络通信的技能， 是基于 TCP / IP 协议的网络通信的根本操作单元。基于 Socket 套接字的网络步伐开发就是网络编程。
分类

Socket 套接字重要针对传输层协议分别为如下三类：
流套接字：利用传输层的 TCP 协议
TCP，即 Transmission Control Protocol（传输控制协议），传输层协议。
以下是 TCP 的特点（后续会具体介绍）

• 有毗连
  
• 可靠传输
  
• 面向字节省
  
• 全双工
  
• 有吸收缓冲区，也有发送缓冲区
  
• 巨细不限
  

对于字节省来说，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 流没有关闭的环境下，是无边界的数据，可以多次发送，也可以分开多次吸收。
数据报套接字：利用 UDP 协议
UDP，即 User Datagram Protocol（用户数据报协议），传输层协议。
以下是 UDP 的特点（后续会细节介绍）

• 无毗连
  
• 不可靠传输
  
• 面向数据报
  
• 全双工
  
• 有吸收缓冲区，五发送缓冲区
  
• 巨细受限：一次最多传输 64 KB
  

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，吸收也必须一次吸收 100 字节，而不能分 100 次，每次吸收 1 个字节。
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。（在此并不做了解）
解释

有毗连 / 无毗连

有毗连：此处我们所提到的“毗连”，并不是物理意义的毗连，而是一种抽象的，虚拟的毗连。（本质上是通信双方各自保存对方的相干信息）。
简单的例子：打电话，是一种有毗连的通信方式，A 这边拨号，B 那边需要接通，才能说话。B 可以选择接通或者不接通。
毗连起首的特点是双方都能认同。
无毗连则是 发短信。无论 B 是否同意，A 都能发过去~
可靠传输 / 不可靠传输

网络上存在的“非常环境”是非常多的，无论利用什么样的软硬件的技能本领，都无法 100% 保证网络数据可以或许从 A 一定传输到 B。
此处谈到“可靠传输”，是尽可能的完成数据传输，固然无法确保数据到达对方，至少可以知道，当前这个数据，对方是不是收到了。
此处谈到的可靠性，重要指的是，发送的数是否送到，发送方可以或许清楚的感知到~
面向字节省 / 面向数据报

面向字节省：此处谈到的字节省和文件中的字节省完全一致。网络中传输数据的根本单位就是字节。 TCP
面向数据报：每次传输的根本单位是一个数据报（由一系列字节构成）特定的布局 - UDP
全双工 / 半双工

全双工：一个信道，可以双向通信。
半双工：一个信道，只能单向通信
Java 数据报套接字通信模型

UDP 协议来说，具有无毗连，面向数据报的特征，即每次都是没有创建毗连，并且一次发送全部数据包，一次吸收全部的数据报。
Java 中利用 UDP 协议通信，重要是基于 DatagramSocket 类来创建数据报套接字，并利用 DatagramPacket 作为发送或吸收的 UDP 数据报。对于一次发送及吸收 UDP 数据报的流程如下：

以上只是一次发送端的 UDP 数据报发送，及吸收端的数据报吸收，并没有返回的数据。也就是只有哀求，没有相应。对于一个服务器来说，重要的是提供多个客户端的哀求处理及相应，流程如下：

Java 流套接字通信模型

Socket 编程留意事项

        1. 客户端和服务器：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器，但真实的场景，一般都是不同主机。
        2. 留意目的 IP 和目的端口号，表示了一次数据传输时要发送数据的终点主机和进程
        3. Socket 编程我们是利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，后面会说明怎样筹划应用层协议。
        4. 假如一个进程 A 已经绑定了一个端口，再启动另一个进程 B 绑定该端口，这种环境也叫做端口被占用。Java 进程中，端口被占用的常见报错信息如下：

此时可以查抄一下进程 B 绑定的是哪个端口，再查看该端口被谁人进程占用。

• 在 cmd 中输入 netstat -ano | findstr 端口号，就可以体现出对应进程的 pid。
  
  
  
• 在使命管理器中，通过 pid 查找进程
  
  
  

解决端口被占用的问题：

• 假如占用端口的进程 A 不需要运行，就可以关闭 A 之后，再启动需要绑定该端口的进程 B
  
• 假如需要运行 A 进程，则可以修改进程 B 的绑定端口，换为其他没有利用的端口。
  

完！


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