🌴网络编程基础

🌸为什么需要网络编程？

⽤⼾在浏览器中，打开在线视频⽹站，如优酷看视频，实质是通过⽹络，获取到⽹络上的⼀个视频资
源。
与本地打开视频⽂件类似，只是视频⽂件这个资源的来源是⽹络。
相⽐本地资源来说，⽹络提供了更为丰富的⽹络资源：

所谓的⽹络资源，其实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（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。
但是，我们⼀定要明确，我们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

🌸网络编程中的基本概念

🌻发送端和接收端

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。
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。

🌻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。

好⽐在快餐店点⼀份炒饭：
先要发起请求：点⼀份炒饭，再有快餐店提供的对应响应：提供⼀份炒饭

🌻客户端和服务端

服务端：在常⻅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。
客⼾端：获取服务的⼀⽅进程，称为客⼾端。

对于服务来说，⼀般是提供：
• 客⼾端获取服务资源

• 客⼾端保存资源在服务端

好⽐在银⾏办事：
• 银⾏提供存款服务：⽤⼾（客⼾端）保存资源（现⾦）在银⾏（服务端）
• 银⾏提供取款服务：⽤⼾（客⼾端）获取服务端资源（银⾏替⽤⼾保管的现⾦）

🌻常见的客⼾端服务端模型

最常⻅的场景，客⼾端是指给⽤⼾使⽤的程序，服务端是提供⽤⼾服务的程序：

1. 客⼾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. 客⼾端根据响应数据，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）

🌳Socket套接字

🌸概念

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。

🌸分类

Socket套接字主要针对传输层协议划分为如下三类：
流套接字：使⽤传输层TCP协议
TCP，即Transmission Control Protocol（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。

数据报套接字：使⽤传输层UDP协议
UDP，即User Datagram Protocol（⽤⼾数据报协议），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。

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。
我们不学习原始套接字，简单了解即可。

🌸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。对于⼀次发送及接收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，及接收端的数据报接收，并没有返回的数据。也就是只有请
求，没有响应。对于⼀个服务端来说，重要的是提供多个客⼾端的请求处理及响应，流程如下：

🌸Java流套接字通信模型

🌸Socket编程注意事项、

1. 客⼾端和服务端：开发时，经常是基于⼀个主机开启两个进程作为客⼾端和服务端，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。对于java进程来说，端⼝被占⽤的常⻅报错信息如下：
   
   此时需要检查进程B绑定的是哪个端⼝，再查看该端⼝被哪个进程占⽤。以下为通过端⼝号查进程的⽅
   式：
   ◦ 在cmd输⼊ netstat -ano | findstr 端⼝号 ，则可以显⽰对应进程的pid。如以下命
   令显⽰了8888进程的pid
   ◦ 在任务管理器中，通过pid查找进程
   
   解决端⼝被占⽤的问题：
   ◦ 如果占⽤端⼝的进程A不需要运⾏，就可以关闭A后，再启动需要绑定该端⼝的进程B
   ◦ 如果需要运⾏A进程，则可以修改进程B的绑定端⼝，换为其他没有使⽤的端⼝。

⭕总结

关于《【网络原理】网络编程基础和Socket套接字》就讲解到这儿，感谢大家的支持，欢迎各位留言交流以及批评指正，如果文章对您有帮助或者觉得作者写的还不错可以点一下关注，点赞，收藏支持一下！