### Java基础之网络编程讲解——适合初级人员入门学习
#### 一、网络编程概述
Java 网络编程是 Java 开发中一个重要的分支，它允许开发者创建可以在网络上进行通信的应用程序。对于初学者来说，理解网络编程的基本概念是非常重要的。
#### 二、网络模型
1. **OSI（Open System Interconnection开放系统互连）参考模型**：
- **物理层**：定义了硬件接口标准，如网线和光纤接口类型、传输速率等。
- **数据链路层**：负责数据的封装与解封装，并处理MAC地址。
- **网络层**：处理IP地址的封装与解封装，路由选择等。
- **传输层**：定义了传输协议如TCP/UDP，并处理端口号。
- **会话层**：管理会话的建立和终止。
- **表示层**：负责数据的加密、解密、压缩等。
- **应用层**：提供应用程序接口，如FTP、HTTP等。
2. **TCP/IP 参考模型**：
- 这是一种更为常用的模型，它简化了OSI模型，分为四层：应用层、传输层、网络层、网络接口层。
#### 三、网络通讯要素
1. **IP 地址**：
- 用来唯一标识网络中的设备。
- 可以是IPv4或IPv6地址。
- 如192.168.1.223。
- 可以用主机名代替，如localhost对应127.0.0.1。
2. **端口号**：
- 用于标识特定的服务或进程。
- 范围为0-65535。
- 0-1024通常被系统保留使用。
3. **传输协议**：
- 包括TCP和UDP。
- TCP是面向连接的，保证数据的顺序性和完整性；UDP是无连接的，适用于实时传输。
#### 四、传输层协议详解
1. **TCP（传输控制协议）**：
- 面向连接的协议，确保数据的可靠传输。
- 使用三次握手建立连接。
- 数据传输过程中进行流量控制和拥塞控制。
2. **UDP（用户数据报协议）**：
- 无连接的协议，不保证数据的顺序性和完整性。
- 数据传输速度快，适用于实时通信场景。
#### 五、Socket 编程
1. **Socket**：
- 是一种用于网络通信的技术。
- 它定义了如何在网络中打开连接并进行数据交换。
- Socket通信基于TCP或UDP协议。
2. **UDP 传输**：
- 使用`DatagramSocket`和`DatagramPacket`类。
- 发送端需要明确目标IP地址和端口。
- 接收端指定监听的端口。
3. **TCP 传输**：
- 使用`Socket`和`ServerSocket`类。
- 客户端和服务器端分别创建。
- 通过Socket中的输入输出流进行数据传输。
#### 六、实例代码解析
1. **UDP 发送端示例**：
```java
DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
byte[] by = "hello,udp".getBytes();
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(by, 0, by.length, InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 10000);
ds.send(dp);
ds.close();
```
2. **UDP 接收端示例**：
```java
DatagramSocket ds = new DatagramSocket(10000);
byte[] by = new byte[1024];
DatagramPacket dp = new DatagramPacket(by, by.length);
ds.receive(dp);
String str = new String(dp.getData(), 0, dp.getLength());
System.out.println(str + "--" + dp.getAddress());
ds.close();
```
3. **TCP 客户端示例**：
```java
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8080);
OutputStream out = socket.getOutputStream();
InputStream in = socket.getInputStream();
out.write("Hello, TCP!".getBytes());
byte[] buffer = new byte[1024];
int len = in.read(buffer);
System.out.println(new String(buffer, 0, len));
socket.close();
```
4. **TCP 服务器端示例**：
```java
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
Socket socket = serverSocket.accept();
InputStream in = socket.getInputStream();
OutputStream out = socket.getOutputStream();
byte[] buffer = new byte[1024];
int len = in.read(buffer);
System.out.println("Received from client: " + new String(buffer, 0, len));
out.write("Hello from server!".getBytes());
socket.close();
serverSocket.close();
```
通过上述内容的学习，初学者可以掌握Java网络编程的基础知识，包括网络模型的理解、网络通讯要素的认识以及如何使用Socket进行TCP/UDP通信。这些知识是构建更复杂网络应用程序的基础。
