JAVA基础知识之网络编程——-TCP/IP协议，socket通信，服务器客户端通信demo

OSI模型分层

OSI模型是指国际标准化组织(ISO)提出的开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model，OSI/RM），它将网络分为七层：物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层

TCP/IP协议

TCP/IP是一系列网络通信协议的统称，其中最核心的两个协议是TCP和IP。TCP称为传输控制协议，IP称为互联网络协议。

网络分层除了OSI模型分层，还有TCP/IP模型分层，将网络划分为四层，应用层、传输层、网际层、网络接口层。TCP/IP模型分层是OSI模型分层的浓缩版

OSI模型和TCP/IP网络分层的对应结构及TCP/IP部分协议族，

 

TCP三次握手

第一次握手：建立连接。客户端发送连接请求报文段，将SYN位置为1，Sequence Number为x；然后，客户端进入SYN_SEND状态，等待服务器的确认；
第二次握手：服务器收到SYN报文段。服务器收到客户端的SYN报文段，需要对这个SYN报文段进行确认，设置Acknowledgment Number为x+1(Sequence Number+1)；同时，自己自己还要发送SYN请求信息，将SYN位置为1，Sequence Number为y；服务器端将上述所有信息放到一个报文段（即SYN+ACK报文段）中，一并发送给客户端，此时服务器进入SYN_RECV状态；
第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK报文段。然后将Acknowledgment Number设置为y+1，向服务器发送ACK报文段，这个报文段发送完毕以后，客户端和服务器端都进入ESTABLISHED状态，完成TCP三次握手。

三次握手图解

JAVA Socket

Java使用ServerSocket(服务器端)和Socket（客户端)进行基于TCP协议的网络通信，服务器端痛过accetp()方法监听客户端连接。

双方建立连接之后，可以通过socket对象的getInputStream和getOutputStream进行普通IO操作，双方通信就和本地通信差不多。

下面是一个简单的服务器端和客户端通信的例子，

服务器端，

package network;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.PrintStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建端口30000的服务器socket
        ServerSocket ss = new ServerSocket(3500);
        //在返回客户端socket之前，accept将会一直阻塞
        Socket s = ss.accept();
        BufferedWriter wr = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
        int i = 0;
        while(true) {
            //发送信息时，需要加上换行符，否则客户端的readline()会阻塞
            wr.write("你好，您收到服务器的新年祝福["+ i++ +"]\n");
            //使用flush方法可以立即清空buffer，让消息马上发出去，否则在buffer满之前消息都不会发出去
            wr.flush();
            
            String line = br.readLine();
            System.out.println("来自客户端的数据："+line);    
        }
    }
}

客户端，

package network;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException,
            IOException, InterruptedException {
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 3500);
        BufferedWriter wr = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        int i = 0;
        while (true) {
            //发送信息时，需要加上换行符，否则服务器端的readline()会阻塞
            wr.write("你好，您收到客户端的新年祝福["+ i++ +"]\n");
            //使用flush方法可以立即清空buffer，让消息马上发出去，否则在buffer满之前消息都不会发出去
            wr.flush();
            
            String line = br.readLine();
            System.out.println("来自服务器的数据：" + line);
            Thread.sleep(1000);    
        }
    }
}

在cmd窗口中启动服务器端， 之后打开一个新的cmd窗口，启动客户端，可以看到服务器端和客户端互相发送和接受消息，执行结果如下，