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网络编程 - 1

news 来源：原创 2025/8/17 18:17:15

为什么需要网络编程？ —— 丰富的网络资源

什么是网络编程

网络编程中的基本概念

发送端和接收端

请求和相应

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

有连接 / 无连接

可靠传输 / 不可靠传输

面向字节流 / 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 编程注意事项

完！

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，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（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，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：即发送数据，又接收数据。

注意：发送端和接收端只是相对的，只是一次网络数据传传输中，产生数据流向中的概念。

请求和相应

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：请求数据的发送（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。要先发起请求：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程序，服务端是指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”：一个请求对应一个相应，一对一（最常见的模式，后续进行“网站开发”（web开发）也是使用这种一问一答的模式）

2. “一问多答”：一个请求对应多个响应。（这个场景最主要是涉及到“下载”的场景中）

3. “多问一答”：多个请求，对应一个响应。（这个场景主要涉及到“上传”）

3. “多问多答”：一个请求可能对应多个响应，一个响应也可能对应多个请求。（这个场景主要涉及到“远程控制 / 远程桌面”。我们进行的鼠标键盘操作，都会作为一个一个的请求发送过去，另一方看到的画面，作为响应~）

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。

Java 数据报套接字通信模型

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包，一次接收全部的数据报。

Java 中使用 UDP 协议通信，主要是基于 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。对于一个服务器来说，重要的是提供多个客户端的请求处理及响应，流程如下：

Java 流套接字通信模型

Socket 编程注意事项

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. 注意目的 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，后面会说明如何设计应用层协议。

4. 如果一个进程 A 已经绑定了一个端口，再启动另一个进程 B 绑定该端口，这种情况也叫做端口被占用。Java 进程中，端口被占用的常见报错信息如下：

此时可以检查一下进程 B 绑定的是哪个端口，再查看该端口被那个进程占用。

在 cmd 中输入 netstat -ano | findstr 端口号，就可以显示出对应进程的 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 之后，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。

为什么需要网络编程？ —— 丰富的网络资源

什么是网络编程

网络编程中的基本概念

发送端和接收端

请求和相应

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

有连接 / 无连接

可靠传输 / 不可靠传输

面向字节流 / 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 编程注意事项

完！

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