一、寫在開頭

大家好，Build哥回來啦！停更了大概2個月之久，之前有段時間去寫小說去了，后來又因為公司活太多，牛馬干的太投入，就落下了博客的更新，國慶節(jié)期間，難得的閑下來，準(zhǔn)備回歸老本行啦。

大致的翻看了一下之前更新的內(nèi)容，已經(jīng)寫到了Java的IO部分，作為網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊淮笾攸c(diǎn)知識，IO至關(guān)重要，而為了更好的理解和使用IO，我們今天要延展的來聊一聊Java中的網(wǎng)絡(luò)編程。其實，這句話說得不太嚴(yán)謹(jǐn)，網(wǎng)絡(luò)編程并非Java獨(dú)有，所有依賴Web端的程序語言，或者應(yīng)用們都離不開網(wǎng)絡(luò)編程。

二、網(wǎng)絡(luò)編程的基礎(chǔ)

ok，閑話少敘，咱們直入主題，來一起學(xué)習(xí)一下網(wǎng)絡(luò)編程，在開始學(xué)習(xí)之前，我們應(yīng)該了解一下我們?nèi)粘Ｉ钪卸茧x不開的互聯(lián)網(wǎng)及周邊產(chǎn)品（路由器，網(wǎng)址，手機(jī)，電腦）等。

2.1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

電腦對于我們來說十分熟悉啦，在多臺聯(lián)網(wǎng)電腦之前，我們可以聊天，視頻，郵件交流，也可以通過不同的媒介平臺進(jìn)行互通，所有在線的用戶設(shè)備之間，像一張大網(wǎng)串聯(lián)起來，互通有無，這就是計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)！

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如上圖，是一張概括的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜唸D，非常形象易懂的囊括了我們當(dāng)下的互聯(lián)網(wǎng)世界。其中，用戶設(shè)備如手機(jī)，電腦這些用于訪問網(wǎng)絡(luò)資源，如看劇，刷新聞，而網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)則是讓手機(jī)能上網(wǎng)的橋梁，用來連接局域網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備和路由器，而路由器呢，主要工作是實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的路由，可以聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng)，而為了防止一些未經(jīng)過授權(quán)的訪問侵入設(shè)備，設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)中均設(shè)有一道防火墻，用于攔截未授權(quán)請求；而互聯(lián)網(wǎng)呢，則是全球互通的一個信息資源網(wǎng)，服務(wù)器無需多談，用于托管網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和數(shù)據(jù)的處理和存儲站。

那么，看到這里我們有了這樣一個疑問，全球不同國家和地區(qū)存在著不同的局域網(wǎng)，遵循著不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，是怎么做到全球互通互聯(lián)網(wǎng)的呢？偉大的先輩們早就考慮到這點(diǎn)啦，因此，最早制定規(guī)范的那幫人，就互聯(lián)達(dá)成了全球性的協(xié)議規(guī)范，那就是TCP/IP協(xié)議，下面我們聊到協(xié)議時會說。

2.2 IP

對于IP來說，大家也很熟悉，我們在日常上網(wǎng)的過程中，所說的網(wǎng)址，其實主要就是這個IP（Internet Protocol），中文譯作國際互聯(lián)協(xié)議。它像一個身份證號一樣，唯一的標(biāo)識著網(wǎng)絡(luò)中的一個接口，任何聯(lián)入到互聯(lián)網(wǎng)中的計算機(jī)都只要擁有一個IP地址。

目前IP分為IPv4和IPv6，因為v4版本采用32位地址，算起來約42億個地址，目前已經(jīng)用盡，所以推出了v6版本，采用128位地址，340萬億億億億個地址，對，你沒看錯，2的128次方個地址就是這么多，這個數(shù)字是人類滅絕了都用不完的。

一個特殊的 IP 地址，稱之為本機(jī)地址，它總是127.0.0.1

IPv4（如：101.302.88.22） IPv6 (如：2001:0DA8:100A:0000:0000:1020:F2F3:1428)

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我們通過ipconfig可以看到我們計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)信息，我們的計算機(jī)除了本地的127.0.0.1之外，還有一個IP地址，如果多個網(wǎng)卡，還會有多個IP地址，那么不同計算機(jī)之前是如何通信的呢？

這里涉及“網(wǎng)絡(luò)號”這個概念，網(wǎng)絡(luò)號由IP和子網(wǎng)掩碼計算得來，如果兩個計算機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)號相同，則說明兩臺計算機(jī)在同一個網(wǎng)絡(luò)中，可以直接通信，如果不同，則不在同一個網(wǎng)絡(luò)，需要通過路由器或者交換機(jī)進(jìn)行間接通信，這就是網(wǎng)關(guān)。

2.3 域名

上面說網(wǎng)絡(luò)上的地址多數(shù)指的是ip，很多人會奇怪，比如我們登錄百度時，輸入的并非xxx.xxx.xxx.xxx格式的，而是www.baidu.com，而這段組合就是域名！我們通過域名解析服務(wù)器 DNS 負(fù)責(zé)把域名翻譯成對應(yīng)的 IP，客戶端再根據(jù) IP 地址訪問服務(wù)器。

很明顯，相比較一堆數(shù)字組合的IP地址來說，域名更容易被記??！我們通過nslookup命令，可以查看域名對應(yīng)的ip地址。

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當(dāng)然，我們在上面說的本機(jī)ip地址 127.0.0.1 也有對應(yīng)的本機(jī)域名：localhost

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2.4 網(wǎng)絡(luò)模型

對于多種設(shè)備公用互聯(lián)網(wǎng)這件事，并非我們圖1中幾條線就可以搞定噠，其內(nèi)部，底層設(shè)計十分復(fù)雜，為了能夠在全球范圍內(nèi)達(dá)成一種公用的標(biāo)準(zhǔn)接口，很多組織都發(fā)布了 類似的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，其中最著名，也是現(xiàn)在普遍認(rèn)可的是--開放式系統(tǒng)互聯(lián)通信參考模型（英語：Open System Interconnection Reference Model，縮寫：OSI；簡稱為OSI模型）是一種概念模型，由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織提出，一個試圖使各種計算機(jī)在世界范圍內(nèi)互連為網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)框架。

OSI模型分為七層，自下而上為 物理層（Physical Layer）、數(shù)據(jù)鏈路層（Data Link Layer）、網(wǎng)絡(luò)層（Network Layer）、傳輸層（Transport Layer）、會話層（Session Layer）、表達(dá)層（Presentation Layer）、應(yīng)用層（Application Layer）。

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但在我們在互聯(lián)網(wǎng)實際使用的是 TCP/IP 模型，并不是對應(yīng)到 OSI 的 7 層模型，而是大致對應(yīng) OSI 的 5 層模型，也有人說是四層模型，這個看自己，無所謂，主要是要理解這個流程。

2.5 常用協(xié)議

在上圖OSI模型中，我們可以看到在應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層都對應(yīng)著很多的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，我們可以將之統(tǒng)稱為TCP/IP協(xié)議簇，我們接下來就簡要的介紹一下其中幾個重要的協(xié)議：

1. IP協(xié)議（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）：一種分組交換的協(xié)議，不保證可靠傳輸，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)包從源主機(jī)路由到目標(biāo)主機(jī)，是網(wǎng)絡(luò)層的一個協(xié)議；
2. TCP協(xié)議（傳輸控制協(xié)議）：TCP協(xié)議是建立在IP的基礎(chǔ)上的，是傳輸層的協(xié)議。IP協(xié)議負(fù)責(zé)傳輸數(shù)據(jù)，而TCP協(xié)議可以在建立了安全連接的基礎(chǔ)上，控制數(shù)據(jù)傳輸，保證可靠性，并且支持雙向通信，像HTTP，HTTPS都是建立在TCP協(xié)議之上的。
3. UDP協(xié)議（數(shù)據(jù)報文協(xié)議）：與TCP協(xié)議一樣，都是傳輸層的協(xié)議，不同的是它是無連接協(xié)議，不保證可靠傳輸。在通信前不需要建立連接，因此它的傳輸效率比 TCP 高，而且 UDP 協(xié)議比 TCP 協(xié)議要簡單得多。選擇 UDP 協(xié)議時，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通常是能容忍丟失的，例如，一些語音視頻通信的應(yīng)用會選擇 UDP 協(xié)議。

三、總結(jié)

今天就說這么多啦，主要介紹一下網(wǎng)絡(luò)編程相關(guān)的基礎(chǔ)知識，在后續(xù)的博文中針對網(wǎng)絡(luò)編程所需要的內(nèi)容，再進(jìn)一步的整理與細(xì)化。

Java成長計劃75

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