盘点网络编程必须要知道的基础知识
这篇文章主要介绍了网络编程的基础知识,包括局域网、因特网、网络协议等概念,以及TCP/IP协议栈中的TCP和UDP协议。长沙网络推广认为这些内容对于网络编程非常重要,现在让我们一起来深入理解并这些知识点。
在Java编程开发中,网络通信是不可或缺的一部分。为了更好地进行网络通信,开发者逐渐将网络编程中的内容进行封装,使得网络编程更加便捷。
我们来了解一下网络的通信结构。在网络通信中,服务器和客户端通过网络进行连接并且实现相互的通信。其中,局域网是在一定区域内由计算机互相连接而成的网络,它可以由两台计算机构成,也可以是由同一区域内的上千台计算机组成。而当局域网的范围扩大时,就形成了广域网。我们所熟知的因特网则是由无数个局域网和广域网连接而成的庞大网络。
接下来,我们来聊一聊网络协议。网络协议规定了计算机之间的连接方式、数据传送规则等。就像世界上不同的国家有不同的法律一样,互联网中的网络协议也有很多种,其中最常见的就是IP协议和TCP/UDP协议。
IP协议是TCP/IP协议中的一种,是网络协议中的核心。IP地址是每台计算机在网络中的唯一标识。我们通常见到的IP地址是四个字节表示的IPV4地址,但也有IPV6地址,拥有更大的地址空间。TCP/IP协议栈层次结构分为应用层、传输层、互联网层和网络层,每一层都有特定的功能和访问接口。
在TCP/IP协议栈中,TCP和UDP是两个重要的传输层协议。TCP是一种面向连接的协议,它提供了可靠的数据传输服务。它能保证数据能够准确送达,并且抵达的数据排列顺序和发送时的顺序相同。TCP协议适用于对可靠性要求非常高的场合。就像我们打电话一样,必须先拨号建立连接,然后才能互相通信。
而UDP则是一种无连接的协议,它提供的是一种不可靠的服务。与TCP不同,UDP不保证数据的可靠传输,它只是把数据发送到网络上,但并不关心数据是否到达目的地。UDP协议的实时性较好,但可靠性较差。适用于一些需要高速传输的应用场景,如在线视频、游戏等。
当我们谈论网络通信时,不得不提及UDP协议。这是一种无需建立连接的通信协议,它不保证数据的可靠传输,但却拥有向多个目标发送数据或接收来自多个源的数据的能力。UDP通过独立发送数据包的方式进行通信,就像快递员给同一个客户送快递一样,可以一次性寄出多个包裹。每个包裹都是独立的个体,送达的顺序并不重要,接收包裹的顺序也可能与发送时的顺序不同。
UDP协议特别适用于一些对数据传输速度和时效性要求极高,而对数据准确性要求不高的网络场景,比如网络聊天室和在线影片等。这是因为TCP协议在认证过程中存在额外的耗时,可能会导致传输速度变慢。而UDP协议即使有小部分数据包丢失或传输顺序有误,也不会对通信造成严重影响。
值得注意的是,一些防火墙和路由器可能默认不允许UDP协议的数据包传输。当遇到UDP连接问题时,首先要确定所在的网络环境是否允许UDP协议的通信。
接下来,我们来谈谈端口和套接字的概念。如果说网络通信是一场盛大的舞会,那么端口和套接字就是这场舞会的入场券。想象一下,套接字就像是电源插座,将客户端和服务器端通过这个“插座”连接起来。
在一台计算机中,通常只有一条连接到网络的物理连接线路,所有的数据都通过这条线路对内对外进行传输。这就是端口的定义。网络程序中的端口并不是一个真实存在的物理端口,而是一个虚拟的连接装置。端口的编号是一个介于0到65535之间的整数。例如,HTTP服务通常使用80端口,FTP服务使用21端口。当一台计算机提供多种服务时,客户端就是通过不同的端口来连接到服务器上的相应服务。
在端口的使用上也有一定的规则。0到1023之间的端口通常被一些知名的网络服务和应用使用。而普通的网络应用程序应该使用1024以上的端口号,以避免与其他应用或系统服务的端口冲突。
在网络程序中,套接字用于将应用程序与端口连接起来。它也是一个虚拟的连接装置。在JAVA编程中,套接字可以被抽象为类。我们在开发程序时,只需要创建Socket类对象,就可以使用套接字进行通信了。
关于网络通信的基础知识就分享到这里。接下来,我们会继续分享如何使用TCP、UDP以及MQTT协议进行网络程序的编写。希望大家继续关注狼蚁SEO,共同学习进步!