Socket网络通讯概念

什么是网络模型

网络编程的本质是两个设备之间的数据交换，当然，在计算机网络中，设备主要指计算机。数据传递本身没有多大的难度，不就是把一个设备中的数据发送给两外一个设备，然后接受另外一个设备反馈的数据。

　　现在的网络编程基本上都是基于请求/响应方式的，也就是一个设备发送请求数据给另外一个，然后接收另一个设备的反馈。

　　在网络编程中，发起连接程序，也就是发送第一次请求的程序，被称作客户端(Client)，等待其他程序连接的程序被称作服务器(Server)。客户端程序可以在需要的时候启动，而服务器为了能够时刻相应连接，则需要一直启动。例如以打电话为例，首先拨号的人类似于客户端，接听电话的人必须保持电话畅通类似于服务器。

　　连接一旦建立以后，就客户端和服务器端就可以进行数据传递了，而且两者的身份是等价的。在一些程序中，程序既有客户端功能也有服务器端功能，最常见的软件就是BT、emule这类软件了。

IP地址与域名

IP地址是一个规定，现在使用的是IPv4，既由4个0-255之间的数字组成，在计算机内部存储时只需要4个字节即可。在计算机中，IP地址是分配给网卡的，每个网卡有一个唯一的IP地址，如果一个计算机有多个网卡，则该台计算机则拥有多个不同的IP地址，在同一个网络内部，IP地址不能相同。IP地址的概念类似于电话号码、身份证这样的概念。

由于IP地址不方便记忆，所以有专门创造了域名(Domain Name)的概念，其实就是给IP取一个字符的名字，例如163.com、sina.com等。IP和域名之间存在一定的对应关系。如果把IP地址类比成身份证号的话，那么域名就是你的姓名。

端口的概念

为了在一台设备上可以运行多个程序，人为的设计了端口(Port)的概念，

规定一个设备有216个，也就是65536个端口，每个端口对应一个唯一的程序。每个网络程序，无论是客户端还是服务器端，都对应一个或多个特定的端口号。由于0-1024之间多被操作系统占用，所以实际编程时一般采用1024以后的端口号。　　使用端口号，可以找到一台设备上唯一的一个程序。

网络连接定位

IP定位到那一台电脑,端口定位到该电脑的哪一个程序

　　所以在网络编程中，可以使用IP或域名来标识网络上的一台设备。公网IP才能网络查询

域名www.xxx 通过DNS解析成IP 上网的时候我们都是通过域名进行访问的,因为域名好记,IP不好记

网络编程就是使用IP地址，或域名，和端口连接到另一台计算机上对应的程序，按照规定的协议(数据格式)来交换数据，实际编程中建立连接和发送、接收数据在语言级已经实现，做的更多的工作是设计协议，以及编写生成和解析数据的代码罢了，然后把数据转换成逻辑的结构显示或控制逻辑即可。

其实在网络中只能使用IP地址进行数据传输，所以在传输以前，需要把域名转换为IP，这个由称作DNS的服务器专门来完成。

什么是Socket？

Socket就是为网络服务提供的一种机制。通讯的两端都有Sokcet 网络通讯其实就是Sokcet间的通讯数据在两个Sokcet间通过IO传输。

TCP与UDP在概念上的区别：

UDP协议服务端发送消息,不管你是否接收得到只能传递64K UDP不能通过浏览器访问 a、是面向无连接, 将数据及源的封装成数据包中,不需要建立连接 b、每个数据报的大小在限制64k内 c、因无连接,是不可靠协议 d、不需要建立连接,速度快

TCP协议 a、建议连接，形成传输数据的通道. b、在连接中进行大数据量传输，以字节流方式 c 通过三次握手完成连接,是可靠协议 d 必须建立连接m效率会稍低

UDP协议

//socket服务器端
class UdpSocketServer {

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		System.out.println("udp服务器端启动连接....");
		DatagramSocket ds = new DatagramSocket(8080);
		byte[] bytes = new byte[1024];
		DatagramPacket dp = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);
		// 阻塞,等待接受客户端发送请求
		ds.receive(dp);
		System.out.println("来源:"+dp.getAddress()+",端口号:"+dp.getPort());
		// 获取客户端请求内容
		String str=new String(dp.getData(),0,dp.getLength());
		System.out.println("str:"+str);
		ds.close();
	}

}

// udp客户端代码
public class UdpClient {

	 public static void main(String[] args) throws IOException {
		 System.out.println("udp客户端启动连接....");
		 DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
		 String str="蚂蚁课堂";
		 byte[] bytes= str.getBytes();
		 DatagramPacket dp= new DatagramPacket(bytes, bytes.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"),8080);
		 ds.send(dp);
		 ds.close();
	}
	
}

TCP协议

TCP握手协议在TCP/IP协议中，TCP协议采用三次握手建立一个连接。第一次握手:建立连接时，客户端发送SYN包(SYN=J)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；第二次握手:服务器收到SYN包，必须确认客户的SYN（ACK=J+1），同时自己也发送一个SYN包（SYN=K），即SYN+ACK包，此时服务器V状态；第三次握手:客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ACK=K+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据，

四次分手：由于TCP连接是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。这个原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动，一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方执行被动关闭。（1）客户端A发送一个FIN，用来关闭客户A到服务器B的数据传送。（2）服务器B收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1。和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。（3）服务器B关闭与客户端A的连接，发送一个FIN给客户端A。（4）客户端A发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1。

FIN自己带一个序列号 1:客户端接收完毕,给服务端发送一个FIN 2:服务端收到FIN,返回ACK(FIN的序号+1) 3:B关闭连接,发给客户端一个FIN 4;客户端发给服务端ACK(将序列号+1)

1.为什么建立连接协议是三次握手，而关闭连接却是四次握手呢？

这是因为服务端的LISTEN状态下的SOCKET当收到SYN报文的建连请求后，它可以把ACK和SYN（ACK起应答作用，而SYN起同步作用）放在 一个报文里来发送。 但关闭连接时，当收到对方的FIN报文通知时，它仅仅表示对方没有数据发送给你了；但未必你所有的数据都全部发送给对方了，所以你可以 未必会马上会关闭SOCKET,也即你可能还需要发送一些数据给对方之后，再发送FIN报文给对方来表示你同意现在可以关闭连接了，所以它这里的ACK报 文和FIN报文多数情况下都是分开发送的.

2．为什么TIME_WAIT状态还需要等2MSL后才能返回到CLOSED状态？

这是因为虽然双方都同意关闭连接了，而且握手的4个报文也都协调和发送完毕，按理可以直接回到CLOSED状态（就好比从SYN_SEND状态到ESTABLISH状态那样）；但是因为我们必须要假想网络是不可靠的，你无法保证你最后发送的ACK报文会一定被对方收到，因此对方处于LAST_ACK状态下的SOCKET可能会因为超时未收到ACK报文，而重发FIN报文，所以这个TIME_WAIT状态的作用就是用来重发可能丢失的ACK报文。

socket应用

任何计算机语言通讯底层都是用socket技术

socket是可以跨语言的,底层就是通过二级制+IP+端口进行传输的

TCP有来有回,需要建立连接,安全,三次握手,四次挥手,面向连接协议,通过字节流进行传输的,效率上没有UDP高,

UDP直接发送,不管你在不在,存在丢包的情况,不会建立连接,不可靠协议,现在传输是64K(比较小)

RMI也是基于TCP的短连接

http协议底层就是用的TCP协议进行传输的

Http会通过TCP建立起一个到服务器的连接通道，当本次请求需要的数据完毕后，Http会立即将TCP连接断开，这个过程是很短的。所以Http连接是一种短连接，是一种无状态的连接。

灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。

请求头,请求体

返回头,返回体

包含客户端数据信息和服务端数据信息(特别详细)

怎么解决TCP同时支持多个请求

使用线程池

应用层 Http协议

传输层 TCP协议

网络层 IP协议

链路层走到以太网

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算法的时间复杂度

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