网络编程(一)

一:socket

操作系统提供的网络编程的API,就称为"socket api"
socket,就认为是"网络编程API" 的统称
操作系统提供的socket api ,不止一套,而是有好几套
1:流式套接字:给TCP使用的
2:数据报套接字:给UDP使用的.
3:Unix域套接字:不能跨主机通信,只是本地主机上的进程与进程之间的通信方式(用的很少).

二:TCP vs UDP

TCP和UDP都是传输层协议,都是给应用层提供服务的.
TCP特点:有连接,可靠传输,面向字节流,全双工.
UDP特点:无连接,不可靠传输,面向数据报,全双工.

2.1:有连接 vs 无连接

有连接就好比打电话,得电话先打通了,然后才能说话
(1)可以选择,接听,也可以选择直接挂掉.
(2)要建立连接的双方,各自保存对方的信息.
无连接就好比,发短信/发微信,不需要先接通,直接上来就发
(1)无法拒绝
(2)通信双方不需要保存到对方的信息.

2.2:可靠传输 vs 不可靠传输

可靠传输:
(1)可靠!=安全
安全:指的是,你要传输的数据,是否容易被黑客截获,一旦截获后,是否会造成严重的影响
(2)要传输的数据,是尽可能的传输给对方,而不是确保100%
在 网络通信的过程中,可能会存在很多的意外情况,比如丢包:A给B传输10个数据报,B实际上只收到了9个.
为什么会出现丢包??
因为网络环境,太复杂了,A传输给B,中间可能会经历很多的交换机和路由器,而这些交换机和路由器也不只是转发我自己的数据,要转发很多数据.比如:某个交换机/路由器,非常繁忙,繁忙到,要处理的数据量,已经超过了自身的硬件水平限制,此时,多出来的数据,就无法转发,会被直接丢弃掉.
而且,丢包是随机的过程,你无法预知什么时候会出现丢包,也无法预知,哪个路由器/交换机会出现丢包.
为了对抗丢包,就引入"可靠传输",TCP就具备可靠传输的特点,内部就提供了一系列的机制,来实现可靠传输.
不可靠传输:
UDP则是不可靠传输,传输数据的时候,根本不关心对方是否收到.
但可靠传输是有代价的,最典型的就是:传输数据的时候,效率会大打折扣.
UDP比TCP的传输快

2.3:面向字节流 vs 面向数据报

面向字节流:
TCP和文件操作,具有相同的特点.
面向数据报:
传输数据的基本单位,是一个一个的UDP数据报,一次读写,只能读写一个完整的UDP数据报,不能读写半个,也不能读写一个,

网络传输的基本单位:
1:数据报:datagram =>UDP
2:数据段:Segment =>TCP
3:数据包 :Packet =>IP
4:数据帧:Frame =>数据链路层

2.4:全双工 vs 半双工

全双工:
一条链路,能够进行双向通信:既可以读(接收),也可以写(发送)
半双工:
一条链路,只能进行单向通信,要么是接收,要么是发送,不能同时进行.

二级目录

三:UDP

UDP的 socket API 重点是 两个类.
1:DatagramSocket
系统中,本身就有socket 这样的概念,系统中的socket ,可以理解成一种socket文件,通过对socket文件的读写操作,就相当于针对网卡这个硬件设备进行读写.
其实,可以直接对网卡进行操作,只不过比较复杂,通过socket文件的读写操作(句柄),进而对网卡进行读写操作就变得简单了.
类比:我们想要操作空调,可以直接踩个凳子,去空调上面按,也可以拿着遥控器进行操作,
具有"遥控器属性"这样的概念,在计算机中称为"句柄(handle)"
对普通文件的操作,就是针对硬盘设备的抽象,直接操作硬盘,能操作,不方便,借助文件这个概念(遥控器),就可以很快的完成了.
DatagramSocket:可以认为是"操作网卡"的遥控器,针对这个对象进行读写操作,就是针对网卡进行读写操作.
2:DatagramPacket:
针对UDP数据报的一个抽象表示.
一个DatagramPacket对象,就相当于一个UDP数据报,一次发送/一次接收,就是传输了一个DatagramPacket对象.