Socket套接字概述

Socket套接字概述

1. 基本概念

• 定义：
  Socket（套接字）是网络通信的端点，提供应用程序与网络协议之间的接口，用于不同主机间的数据传输。
• 核心作用：
  实现进程间通信（Inter-Process Communication, IPC），支持跨网络的数据交换。

比喻：
Socket如同电话插孔，IP地址是电话号码，端口号是分机号。插孔（Socket）将设备（应用）连接到网络（电话系统），实现通话（数据传输）。

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2. Socket类型与协议

• 流式套接字（SOCK_STREAM）：

  • 基于TCP协议，提供可靠、面向连接的双向字节流通信。
  • 特点：数据无丢失、按序到达，需建立连接（三次握手）。
  • 适用场景：文件传输、网页浏览（HTTP/HTTPS）、邮件（SMTP）。

• 数据报套接字（SOCK_DGRAM）：

  • 基于UDP协议，提供无连接、不可靠的数据报传输。
  • 特点：无需连接，数据可能丢失或乱序，但传输速度快。
  • 适用场景：实时视频流、在线游戏、DNS查询。

对比总结：

特性	TCP Socket	UDP Socket
连接方式	面向连接（需握手）	无连接
可靠性	可靠，数据不丢失	不可靠，可能丢包
传输效率	较低（需确认和重传）	较高
数据边界	字节流（无边界）	数据报（有边界）
复杂度	高（需处理连接、流量控制）	低（直接发送）

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3. Socket通信流程

3.1 TCP Socket流程

1. 服务端：
   • 创建ServerSocket，绑定端口（如8080）。
   • 调用accept()阻塞等待客户端连接。
   • 建立连接后，通过Socket的输入输出流读写数据。
2. 客户端：
   • 创建Socket，指定服务端IP和端口。
   • 通过输入输出流与服务端通信。

代码示例：

// TCP服务端
try (ServerSocket server = new ServerSocket(8080);
     Socket client = server.accept();
     BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
     PrintWriter out = new PrintWriter