【Java基础教程】（四十七）网络编程篇：网络通讯概念，TCP、UDP协议，Socket与ServerSocket类使用实践与应用场景~

**Java基础教程**

**(四十七)网络编程篇：网络通讯概念，TCP、UDP协议，Socket与ServerSocket类使用实践与应用场景**

在 Java 中，网络编程是指通过 Java语言来实现网络通信的功能。网络通信是计算机之间交换数据的过程，它涉及到多个方面，如网络协议、socket 等。在本篇教程中，我们将介绍网络通讯概念、TCP 和 UDP 协议、Socket 与 ServerSocket 类的使用实践与应用场景。

**1. 网络通讯概念**

网络通讯是指计算机之间通过网络进行数据交换的过程。网络通讯涉及到多个方面，如网络协议、socket 等。在 Java 中，网络通讯可以分为两种类型：客户端和服务器端。

* **客户端（Client）**：客户端是指向服务器请求服务或资源的计算机。
* **服务器端（Server）**：服务器端是指提供服务或资源的计算机。

**2. TCP 协议**

TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的协议，它保证数据在传输过程中不丢失、不重复和按序到达。TCP 协议使用三次握手建立连接，四次挥手关闭连接。

* **三次握手**：客户端和服务器端之间进行三次握手来建立连接。
* 第一次握手：客户端向服务器端发送 SYN 包，表示客户端要与服务器端建立连接。
* 第二次握手：服务器端收到 SYN 包后，回复一个 SYN-ACK 包，表示服务器端同意建立连接。
* 第三次握手：客户端收到 SYN-ACK 包后，回复一个 ACK 包，表示连接建立成功。
* **四次挥手**：客户端和服务器端之间进行四次挥手来关闭连接。
* 第一次挥手：客户端向服务器端发送 FIN 包，表示客户端要关闭连接。
* 第二次挥手：服务器端收到 FIN 包后，回复一个 ACK 包，表示服务器端同意关闭连接。
* 第三次挥手：服务器端向客户端发送 FIN 包，表示服务器端也要关闭连接。
* 第四次挥手：客户端收到 FIN 包后，回复一个 ACK 包，表示连接关闭成功。

**3. UDP 协议**

UDP（User Datagram Protocol）是一种无连接的协议，它不保证数据在传输过程中不丢失、不重复和按序到达。UDP 协议使用单次握手建立连接，不需要四次挥手关闭连接。

* **单次握手**：客户端和服务器端之间进行单次握手来建立连接。
* 客户端向服务器端发送 SYN 包，表示客户端要与服务器端建立连接。
*服务器端收到 SYN 包后，回复一个 SYN-ACK 包，表示服务器端同意建立连接。

**4. Socket 与 ServerSocket 类**

在 Java 中，Socket 和 ServerSocket 是用于网络通信的类。Socket 类代表一个连接到服务器的客户端，而 ServerSocket 类代表一个监听客户端连接的服务器。

* **Socket 类**：Socket 类代表一个连接到服务器的客户端。
* `Socket(String hostname, int port)`：创建一个 Socket 对象，连接到指定的主机和端口。
* `Socket(InetAddress address, int port)`：创建一个 Socket 对象，连接到指定的 IP 地址和端口。
* **ServerSocket 类**：ServerSocket 类代表一个监听客户端连接的服务器。
* `ServerSocket(int port)`：创建一个 ServerSocket 对象，监听指定的端口。
* `ServerSocket(InetAddress bindAddr, int port)`：创建一个 ServerSocket 对象，监听指定的 IP 地址和端口。

**实践与应用场景**

在实际开发中，我们可以使用 Socket 和 ServerSocket 类来实现网络通信。例如：

* **客户端向服务器端发送请求**：客户端可以使用 Socket 类连接到服务器端，并向服务器端发送请求。
* **服务器端处理请求**：服务器端可以使用 ServerSocket 类监听客户端的连接，并处理客户端的请求。

下面是一个简单的例子：

javaimport java.net.*;
import java.io.*;

public class Client {
 public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
 Socket socket = new Socket("localhost",8080);
 BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
 PrintWriter writer = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);

 String message = "Hello, Server!";
 writer.println(message);

 System.out.println(reader.readLine());

 socket.close();
 }
}

public class Server {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
 ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
 Socket socket = serverSocket.accept();

 BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
 PrintWriter writer = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);

 String message = reader.readLine();
 System.out.println(message);

 writer.println("Hello, Client!");

 socket.close();
 }
}