【网络通信原理之套接字】

目录

概念

分类

数据报套接字：使用传输层UDP协议

流套接字：使用传输层TCP协议 ?

原始套接字

Socket编程注意事项 ?

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前言：本文主要介绍了在什么是套接字及在Java中套接字是什么，和在套接字编程的注意事项。

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。简单来说, 要想进行网络通信, 就需要有Socket文件这样的对象。

借助这个Socket文件对象：

• 往这个Socket对象中写入数据, 相当于通过网卡发送消息，
• 从这个Socket对象中读入数据, 相当于通过网卡接受消息，才能间接的操作网卡。

分类

Socket套接字主要针对传输层协议划分为如下三类：

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1000个字节，
必须一次发送，接收也必须一次接收1000个字节，而不能分1000次，每次接收1个字节。 ? ?

下面介绍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户端的请求处理及响应，流程如下：??

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.

下面介绍Java流套接字通信模型，如下图所示：

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。简单了解即可。 ?

Socket编程注意事项 ?

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
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，端口被占用的常见报错信息如下： ?

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： ?
1.在cmd输入 netstat -ano | findstr 端口号 ，则可以显示对应进程的pid。

2.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。 ?