网络编程1_网络编程引入

为什么需要网络编程？

用户再在浏览器中，打开在线视频资源等等，实质上说通过网络，获取到从网络上传输过来的一个资源。

与打开本地的文件类似，只是这个文件的来源是网络。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 ，其实就是在网络中获取到各种数据资源。而所有的网络资源，都是通过网络编程来进行数据传输。

什么是网络编程

网络编程：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。

但是，我们一定要明确，我们的目的是使网络上的不同主机，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：数据发送方的进程，称为发送端。发送端主机即网络通信的源主机。

接收端：数据接收方的进程，称为接收端。接收端主机即网络通信的目的主机。

收发端：既发送数据，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输中，产生数据流向的概念。

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（request）。

第二次：响应数据的发送。（response）。

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”，可以对外提供服务。（也就是我们常说的服务器）

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： 

常见的客户端服务端模型

最常见的场景，客户端说给用户的程序，而服务端是给用户提供服务的程序。

1、客户端先发送请求给服务器。

2、服务器根据请求数据，进行相应业务的处理。

3、服务端返回响应：发送业务处理结果。

4、客户端根据响应的数据，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） 

客户端和服务器之间的交互，也是有很多种模式的：

1、一问一答：一个请求对应一个响应。（最常见的模式，网站开发（web开发）就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。（多出现于“下载”场景中）。

3、多问一答:多个请求，对应一个响应（多出现于“上传”场景中）。

4、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。（多用于“远程桌面/远程控制”）。

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套接字主要针对应用层->传输层的协议分为如下三类：

字节流套接字

使用传输层的TCP协议，主要有以下特点：

1、有连接：通信双方必须都认同，才能使数据能够传输。

2、可靠传输：尽可能地传输数据，就算无法传输也能知道数据最终对方是否收到。

3、面向字节流：与文件中的字节流相同。

4、全双工：能够同时发送和接收信息。

数据报套接字

使用UDP协议，特点：

1、无连接

2、不可靠传输

3、面向数据报

4、全双工 

原始套接字

这里不做过多赘述 ……

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，即每次通信都没有建立连接，并且一次发送全部数据报，一次接收全部数据报。

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作为发送或者接收的UDP数据报。一次发送及接收UDP数据报流程如下：

以上只是一次发送端的UDP数据报发送和接收端数据报接收，并没有返回数据。也就是只有请求，并没有返回响应。对于一个服务器来说，重要的是处理多个客户端的请求并返回响应，流程如下： 

Java字节流套接字通信模型

 Socket编程的注意事项

1、客户端和服务器：我们自己练习开发时，经常是基于一个主机开启两个进程作为客户端和服务器，但真实的场景中，一般是不同主机作为客户端和服务器。

2、目的IP和端口号，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编程我们使用的是字节流套接字和数据报套接字，是基于传输层的TCP或者UDP协议，但也要考虑应用层协议，也需要考虑。

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号被占用。在Java中，如果端口号被占用就会报出如下异常：

此时可以检查进程B绑定的时那个端口，再查看该端口被哪个进程占用。

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

解决端口被占用问题 ：

如果占用端口的进程A不需要进行，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，也可以修改进程B的绑定端口，换为其他没有使用的端口。