Joseit的博客

在互联网的底层架构中，TCP/IP五层模型（应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层）如同一个协同运作的“数字邮差系统”，以分层设计实现高效通信。应用层作为用户接口，通过HTTP、DNS等协议接收需求；传输层的TCP/UDP协议负责端到端可靠性保障，如同“数据保险公司”；网络层的IP协议扮演“导航专家”，规划跨网络路由路径；数据链路层通过MAC地址确保相邻节点精准投递；物理层则将数据转化为比特流进行光电传输。数据封装如同“俄罗斯套娃”：发送端自上而下逐层打包（消息→TCP段→IP包→MAC帧→比特流）.

在UDP协议中，服务器像固定快递站（DatagramSocket 绑定端口），客户端如同流动快递员（端口由OS自动分配），通过数据包（DatagramPacket）传递信息，内核自动封装地址头。UDP无连接特性要求每次通信必须携带完整地址，如同包裹上的快递单。而TCP则像专业电话客服：服务器通过 ServerSocket 建立服务热线（三次握手），客户端 Socket 拨号连接。使用 Scanner 和 PrintWriter 包装字节流，实现从原始分拣到自动化流水线的升级——自动处理字符编码、缓冲区优化

本文深入探讨了多线程编程中常见的同步与并发控制技术。首先介绍了 Callable 接口和 ReentrantLock 锁机制，展示了如何实现带有返回值的异步任务和可重入锁的使用。接着讨论了 Semaphore 信号量和 CountDownLatch 的应用场景，分别用于限制资源访问和协调多个线程的任务完成。在多线程操作集合时，分析了 ArrayList 和哈希表（如 HashMap、Hashtable、ConcurrentHashMap）的线程安全问题，并提出了多种解决方案，包括自行加锁等等

在 Java 中，线程是独立的执行单元，多个线程共享进程的内存空间。通过继承 Thread 类或实现 Runnable 接口，可以创建并启动线程。然而，多线程环境可能引发线程安全问题，如数据竞争和不一致性。为解决这些问题，可使用同步机制（如 synchronized 关键字）或显式锁（如 ReentrantLock）。等待/通知机制（wait/notify）允许线程协调执行顺序，避免资源争用。在实际应用中，单例模式确保全局唯一实例，阻塞队列（如 BlockingQueue）用于实现生产者-消费者模型。