网络编程与TCP/IP协议

网络编程是指在一定协议下，实现两台计算机之间通信的程序设计。它是计算机网络通信的核心技术之一，广泛应用于Web开发、远程控制、云计算等领域。

软件结构

在网络编程中，软件可以分为客户端与服务器端两种结构：

C/S结构（Client/Server结构）

客户端与服务器端分别运行，客户端向服务器端发送请求，服务器端处理请求并返回结果。

B/S结构（Browser/Server结构）

浏览器作为客户端，向服务器端发送请求，服务器端处理后返回网页资源。

网络通信协议

网络通信需要遵循一定的规则，这些规则共同构成了网络通信协议。TCP/IP协议是最基础、最广泛的协议之一。

TCP/IP协议

TCP/IP协议分为两个部分：

TCP（传输控制协议）：面向连接的协议，需要三次握手建立连接。

IP（互联网协议）：用于将数据包从一台计算机发送到另一台计算机。

TCP/IP协议是国际标准化的协议，几乎覆盖了互联网的所有通信需求。

网络通信协议的分类

网络通信协议可根据不同的需求分类。以下是两种常见协议的特点：

UDP（用户数据报协议）

无需确认接收端是否存在，不需要接收端反馈。

数据报的大小限制在64KB以内。

适用于对延迟敏感的场景，如音视频传输。

TCP（传输控制协议）

面向连接，必须经过三次握手建立连接。

保证数据可靠传输。

适用于对数据完整性要求较高的场景。

网络编程的三要素

网络编程的实现依赖于以下三要素：

协议

确定网络通信遵循的规则。

IP地址

用于唯一标识网络中的计算机，IP地址可以是IPv4或IPv6形式。

端口号

端口号是逻辑上的门户，用于区分不同的应用程序和服务。

TCP通信程序

TCP通信程序分为客户端与服务器端两种角色：

客户端

主动向服务器发起连接请求，等待服务器响应。

服务器端

等待客户端的连接请求，处理客户端的数据请求。

Java中的TCP通信实现

在Java中，实现TCP通信程序可以使用以下类：

Socket类

用于客户端连接服务器，创建Socket对象并指定IP地址和端口号。

ServerSocket类

用于服务器端接收客户端连接，创建ServerSocket对象并指定端口号。

服务器端实现

public class TCPSever {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        Socket socket = serverSocket.accept();
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len = inputStream.read(buffer);
        System.out.println(new String(buffer, 0, len));
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        outputStream.write("收到,谢谢".getBytes());
        socket.close();
        serverSocket.close();
    }
}

客户端实现

public class TCPClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        outputStream.write("你好服务器".getBytes());
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len = inputStream.read(buffer);
        System.out.println(new String(buffer, 0, len));
        socket.close();
    }
}