Java网络编程基础与Socket通信实践

# 1. 网络编程基础概述

网络编程是计算机科学领域中的一个重要分支，它涉及到计算机之间的数据交换和通信。在本章中，我们将介绍网络通信的基础知识、Java网络编程概述以及网络协议与通信模型。

## 1.1 网络通信基础知识

网络通信是指通过计算机网络进行数据传输和交换的过程。在网络通信中，数据被分成小的数据包，通过网络互联设备传输到目的地。常见的网络通信协议包括TCP/IP协议、HTTP协议等。

## 1.2 Java网络编程概述

Java作为一种跨平台的编程语言，提供了丰富的网络编程库，可以轻松实现各种网络应用。Java网络编程基于Socket套接字进行通信，支持TCP和UDP等不同的传输协议。

## 1.3 网络协议与通信模型

网络协议是计算机网络通信中的规则和约定，它定义了数据在网络中的传输格式、传输方式等。常见的网络协议包括TCP、UDP、HTTP、FTP等。通信模型则描述了网络通信的各个组成部分之间的交互关系，常见的通信模型包括OSI模型和TCP/IP模型。

在接下来的章节中，我们将深入探讨Java网络编程的基本概念、Socket通信实践、非阻塞I/O与多路复用、网络编程安全与实践以及案例分析与实践应用。

# 2. Java网络编程基本概念

### 2.1 Socket编程基础

在网络编程中，Socket是一种抽象概念，用于描述通信链的一端。它是支持TCP、UDP等协议的一种技术，可以实现不同计算机之间的通信。在Java中，Socket编程是基于套接字的网络通信方式，通过Socket可以实现客户端与服务器端之间的数据传输与通信。

示例代码如下：

        // 服务器端
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        Socket clientSocket = serverSocket.accept();

        // 客户端
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);

通过上述代码，我们可以看到服务器端通过ServerSocket监听指定端口，客户端通过Socket连接服务器端的IP与端口号。

### 2.2 TCP与UDP协议
在网络通信中，TCP（Transmission Control Protocol）与UDP（User Datagram Protocol）是两种常用的传输层协议。TCP提供面向连接的、可靠的数据传输，而UDP则是无连接的、不可靠的数据传输。在Java中，可以通过Socket实现TCP或UDP的通信。

示例代码如下：

        // TCP通信
        Socket tcpSocket = new Socket("127.0.0.1", 8888);
        ServerSocket tcpServerSocket = new ServerSocket(8888);

        // UDP通信
        DatagramSocket udpSocket = new DatagramSocket();

### 2.3 InetAddress与SocketAddress
在Java网络编程中，InetAddress表示IP地址，而SocketAddress则表示IP地址与端口号的组合。通过InetAddress和SocketAddress，可以方便地进行网络通信中的地址解析与数据传输。

示例代码如下：

        // 获取本机IP地址
        InetAddress localhost = InetAddress.getLocalHost();

        // 创建SocketAddress
        InetSocketAddress address = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8888);

通过InetAddress和SocketAddress，可以轻松地处理网络通信中的IP地址与端口号信息。

在第二章中，我们介绍了Java网络编程的基本概念，包括Socket编程基础、TCP与UDP协议、以及InetAddress与SocketAddress的使用方法。下一章节将进一步介绍Socket通信的实践应用。

# 3. Socket通信实践

在本章中，我们将深入探讨Soc