Java Socket编程基础与TCP/UDP对比

Java Socket编程是Java中用于实现网络通信的核心API，它基于TCP/IP协议栈，允许应用程序通过网络发送和接收数据。在Java Socket编程中，主要涉及两个关键概念：Socket和ServerSocket，它们分别代表客户端和服务器端的通信端点。 1. **Socket**： - Socket是Java中的`java.net.Socket`类，它代表了TCP连接中的一个端点。一个Socket实例与服务器上的特定Port关联，并且可以用来读取和写入数据。Socket提供了输入流和输出流，使得数据能够以字节流的形式进行可靠传输。 2. **ServerSocket**： - `java.net.ServerSocket`类是服务器端的组件，它监听指定端口，等待客户端的连接请求。一旦有客户端连接，ServerSocket会创建一个新的Socket实例来处理该连接，同时保持对其他客户端连接的监听。 3. **TCP与UDP的区别**： - **TCP（Transmission Control Protocol）**：提供面向连接、可靠的服务，通过三次握手建立连接，确保数据的有序、无损传输。TCP通过滑动窗口协议控制流量，实现拥塞控制。 - **UDP（User Datagram Protocol）**：无连接，不保证数据的可靠传输，速度快但可能存在数据丢失、重复或乱序问题。适用于实时性要求高的应用，如视频通话、在线游戏等。 4. **网络编程模型：C/S架构**： - 客户端/服务器（C/S）架构是网络编程中最常见的模型。客户端主动发起连接请求，服务器端被动接受请求并提供服务。连接建立后，双方可以双向通信。 5. **TCP连接与数据传输**： - TCP连接是全双工的，意味着数据可以在两个方向上同时传输。发送方和接收方各自有一套输入流和输出流，可以通过`Socket.getInputStream()`和`Socket.getOutputStream()`获取。 - 数据以字节流的形式传输，可以使用`DataInputStream`和`DataOutputStream`进行更高级别的读写操作，如读写基本类型。 6. **UDP通信特点**： - UDP数据报（Datagram）不保证顺序到达，也不保证所有数据都能到达。每个UDP包都有完整的源和目标地址，可以直接发送，无需建立连接。 - UDP没有连接的概念，发送数据时无需预先建立连接，因此其速度较快，但可靠性较低。 - UDP适合于一次只发送少量数据，且对实时性要求较高的场景。 7. **Java中实现Socket编程的基本步骤**： - 服务器端：创建ServerSocket，绑定端口，调用`accept()`方法监听连接请求，然后创建Socket实例处理客户端的连接。 - 客户端：创建Socket，指定服务器的IP地址和端口号，通过Socket实例进行数据读写。 8. **异常处理**： - 在进行Socket编程时，需要考虑网络异常和IO异常，例如`IOException`，`SocketException`等，确保程序的健壮性。 Java Socket编程是实现网络通信的基础，它利用TCP或UDP协议提供可靠或高效的通信机制。理解并掌握Socket编程，对于开发网络应用，如聊天室、文件传输、分布式系统等，至关重要。