【JavaEE初阶】网络编程套接字概念及分类|TCP和UDP特点及区别|丢包

Socket套接字

1.概念

2.分类

1.TCP和UDP：

特点：

（1）有连接 VS 无连接

（2）可靠传输 VS 不可靠传输

丢包：

为啥会出现丢包？

如何对抗丢包？

（3）面向字节流 VS 面向数据报

（4）全双工 VS 半双工

💡 上篇文章网络原理学习了：

1.网络的核心概念

2.封装分用流程

3.TCP/IP哪五层+每层干啥的（需倒背如流）

问题：当数据交给上一层的时候，是由哪个协议负责进行解析的呢？eg：数据链路层到网络层传输时，是交给ipv4还是ipv6呢？网络层传输到传输层，交给TCP解析还是UDP呢？

答：每个协议报头中都包含对应的信息，告诉你上一层是要交给哪个协议来处理的，不能自己决定的

网络编程套接字，也就是跨主机通信

一、Socket套接字

1.概念

操作系统提供的网络编程的API称为‘socket api”

目前：见到socket这个词，就可以认为是”网络编程的API“的统称

2.分类

操作系统提供的socket api其实不只有一套，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和进程之间的通信方式（现在使用的很少了）

1.TCP和UDP：

TCP和UDP都是传输层协议，都是给应用层提供服务的

但是由于这两个协议，特点，差异非常大，因此我们需要搞两套api，来分别表示

💡 特点：

TCP：有连接，可靠传输，面向字节流，全双工

UDP：无连接，不可靠传输，面向数据报，全双工

💡 （1）有连接 VS 无连接

有连接：好比打电话，得电话接通了，然后才能说话

可以选择，接听，也可选择直接挂掉~

通信双方保存对方的信息

无连接：好比发信息，不需要“先接通”，直接上来就发

这个就无法拒绝了

💡易混淆概念：连接 VS 链接

两者无任何关系

连接：connection 抽象的概念

生活中的连接：拿个东西，把两个东西给栓起来

计算机中的连接：要建立连接的双方，各自保存对方的信息，就认为是建立了一个抽象的连接（eg：结婚证是一式两份，证上分别保存了对方的信息）

链接：Link

💡（2）可靠传输 VS 不可靠传输

首先要区分 可靠 != 安全

安全：你的传输的数据，是否容易被黑客截获掉，一旦被截获之后，是否会造成严重的影响

可靠：要传输的数据，尽可能的传输给对方

其次，只是尽可能做到数据到达对方，而不是确保，不是100%

在当前网络通信的过程中，可能会存在很多意外情况，比如，丢包

💡丢包：

A给B传输10个数据报，B实际上只收到9个（随机的过程）

无法预知，啥时候会丢包；哪个路由器/交换机会出现丢包

💡为啥会出现丢包？

网络环境太复杂，A传输给B，中间可能会经历很多的交换机和路由器，进行转发，这些交换机和路由器，也不只是转发你的数据，还有转发很多数据

比如，某个交换机/路由器，非常繁忙，繁忙到，要处理的数据量，已经超出了自身的硬件水平，此时，多出来的数据，就无法转发，会被直接丢弃掉

类似于交通网，某个路口，动不动就堵车

生活中，堵车，只能一点一点堵着

计算机中，出现上述拥堵的情况，可能直接把数据给丢弃

💡如何对抗丢包？

可靠传输：引入“可靠传输”，TCP就具备这样可靠的传输特点，内部提供了一系列的机制来实现可靠传输，即使如此，TCP也只能“尽可能”无法保证，数据报100%到达对端，极端情况下，会出现网线断开的i情况，即使你在软件上使用浑身解数，也无济于事

不可靠传输：UDP则是不可靠传输，传输数据的时候，不会关心对方是否收到，发就完了

💡易错点：TCP的可靠性归结于TCP是有连接的，这是错误的

两者没有必要的联系，互不相干

💡（3）面向字节流 VS 面向数据报

面向字节流：文件操作，就是字节流的（比喻成水流一样，读写操作非常灵活），TCP和文件操作，具有相同的特点(在代码提现出来都是一样的）

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，不能搞半个（对于写代码，影响非常明显）

💡 知识拓展：谈到，网络传输的基本单位，涉及到几个术语：

<1>数据报 Datagram （用于UDP时这样叫）

<2>数据段 Segment （用于TCP时这样叫）

<3>数据包 Packet （用于IP时这样叫）

<4>数据帧 Frame （用于数据链路层时这样叫）

其实这几个词是有区别的，但是一般程序员交流的时候都不会刻意的进行区分