
网络编程与通信原理
总感觉这个概念,和研发有点脱节;
一、基础概念
不同设备之间通过网络进行数据传输,并且基于通用的网络协议作为多种设备的兼容标准,称为网络通信;
以C/S架构来看,在一次请求当中,客户端和服务端进行数据传输的交互时,在不同阶段和层次中需要遵守的网络通信协议也不一样;
应用层:HTTP超文本传输协议,基于TCP/IP通信协议来传递数据;
传输层:TCP传输控制协议,采用三次握手的方式建立连接,形成数据传输通道;
网络层:IP协议,作用是把各种传输的数据包发送给请求的接收方;
通信双方进行交互时,发送方数据在各层传输时,每通过一层就会添加该层的首部信息;接收方与之相反,每通过一次就会删除该层的首部信息;
二、JDK源码
在java.net
源码包中,提供了与网络编程相关的基础API;
1、InetAddress
封装了对IP地址的相关操作,在使用该API之前可以先查看本机的hosts
的映射,Linux系统中在/etc/hosts
路径下;
2、URL
统一资源定位符,URL一般包括:协议、主机名、端口、路径、查询参数、锚点等,路径+查询参数,也被称为文件;
3、HttpURLConnection
作为URLConnection的抽象子类,用来处理针对Http协议的请求,可以设置连接超时、读取超时、以及请求的其他属性,是服务间通信的常用方式;
三、通信编程
1、Socket
Socket也被称为套接字,是两台设备之间通信的端点,会把网络连接当成流处理,则数据以IO形式传输,这种方式在当前被普遍采用;
从网络编程直接跳到Socket套接字,概念上确实有较大跨度,概念过度抽象时,可以看看源码的核心结构,在理解时会轻松很多,在JDK中重点看SocketImpl抽象类;
套接字的抽象实现类,是实现套接字的所有类的公共超类,可以用于创建客户端和服务器套接字;
所以到底如何理解Socket概念?从抽象类中来看,套接字就是指代网络通讯中系统资源的核心标识,比如通讯方IP地址、端口、状态等;
2、SocketServer
创建Socket服务端,并且在8989端口监听,接收客户端的连接请求和相关信息,并且响应客户端,发送指定的数据;
需要注意的是步骤2输出的端口号是随机不确定的,结合jps
和lsof -i tcp:port
命令查看进程和端口号的占用情况;
3、SocketClient
创建Socket客户端,并且连接到服务端,读取命令行输入的内容并发送到服务端,并且输出服务端的响应数据;
测试结果:整个流程在没有收到客户端的exit
退出指令前,会保持连接的状态,并且可以基于字节流模式,进行持续的数据传输;
4、字符流使用
基于上述的基础案例,采用字符流的方式进行数据传输,客户端和服务端只进行一次简单的交互;
5、文件传输
基于上述的基础案例,客户端向服务端发送图片文件,服务端完成文件的读取和保存,在处理完成后给客户端发送结果描述;
6、TCP协议
Socket网络编程是基于TCP协议的,TCP传输控制协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,在上述案例中侧重基于流的数据传输,其中关于连接还涉及两个核心概念:
三次握手:建立连接的过程,在这个过程中进行了三次网络通信,当连接处于建立的状态,就可以进行正常的通信,即数据传输;四次挥手:关闭连接的过程,调用close
方法,即连接使用结束,在这个过程中进行了四次网络通信;
四、Http组件
在服务通信时依赖网络,而对于编程来说,更常见的是的Http的组件,在微服务架构中,涉及到Http组件工具有很多,例如Spring框架中的RestTemplate,Feign框架支持ApacheHttp和OkHttp;下面围绕几个常用的组件编写测试案例;
1、基础接口
2、ApacheHttp
3、OkHttp
4、RestTemplate
五、参考源码
文章转载自公众号:知了一笑
