Networking Basics

互联网上运行的计算机使用传输控制协议(TCP)或用户数据报协议(UDP)相互通信，如下图所示：

编写通过网络进行通信的 Java 程序时，就是在应用程序层进行编程。通常，您无需担心 TCP 和 UDP 层。相反，您可以使用java.net包中的类。这些类提供独立于系统的网络通信。但是，要确定程序应使用哪些 Java 类，您确实需要了解 TCP 和 UDP 有何不同。

TCP

当两个应用程序希望彼此可靠地通信时，它们将构建连接并通过该连接来回发送数据。这类似于拨打电话。如果您想与肯塔基 State 的比阿特丽斯姨妈说话，则在您拨打她的电话 Numbers 并接听电话时便构建了联系。您可以通过电话线相互通话，通过连接来回发送数据。像电话公司一样，TCP 保证从连接的一端发送的数据实际上以到达时的 Sequences 到达另一端。否则，将报告错误。

TCP 为需要可靠通信的应用程序提供了点对点通道。超文本传输协议(HTTP)，文件传输协议(FTP)和 Telnet 都是需要可靠通信通道的应用程序的示例。通过网络发送和接收数据的 Sequences 对于这些应用程序的成功至关重要。使用 HTTP 读取 URL 时，必须按照发送 Sequences 接收数据。否则，您将得到混乱的 HTML 文件，损坏的 zip 文件或某些其他无效信息。

UDP

UDP 协议提供了网络上两个应用程序之间无法保证的通信。 UDP 不像 TCP 那样基于连接。相反，它从一个应用程序向另一个应用程序发送独立的数据包，称为* datagrams *。发送数据报就像通过邮局发送一封信：传递 Sequences 并不重要，也不保证，每条消息彼此独立。

对于许多应用程序而言，可靠性的保证对于信息从连接的一端到另一端的成功传输至关重要。但是，其他形式的通讯不需要如此严格的标准。实际上，它们可能会因额外的开销而减慢速度，或者可靠的连接可能会使服务完全失效。

例如，考虑一个时钟服务器，该时钟服务器在被请求时将当前时间发送到其 Client 端。如果 Client 端错过了一个数据包，则重新发送它实际上没有任何意义，因为当 Client 端在第二次try时收到它的时间将不正确。如果 Client 端发出两个请求并从服务器接收到乱序的数据包，那没关系，因为 Client 端可以确定数据包乱序并发出另一个请求。在这种情况下，TCP 的可靠性是不必要的，因为它会导致性能下降并可能阻碍服务的实用性。

不需要保证可靠通道的服务的另一个示例是 ping 命令。 ping 命令的 Object 是测试网络上两个程序之间的通信。实际上，Ping 需要了解丢失或乱序的数据包，以确定连接的好坏。可靠的 Channel 将完全使该服务无效。

UDP 协议提供了网络上两个应用程序之间无法保证的通信。 UDP 不像 TCP 那样基于连接。相反，它将独立的数据包从一个应用程序发送到另一个应用程序。发送数据报就像通过邮件服务发送信件一样：传递 Sequences 并不重要，也不保证，每条消息彼此独立。

Understanding Ports

一般而言，计算机与网络具有单个物理连接。发送到特定计算机的所有数据都通过该连接到达。但是，数据可能打算用于计算机上运行的不同应用程序。那么计算机如何知道将数据转发到哪个应用程序？通过使用* port *。

通过 Internet 传输的数据伴随有寻址信息，这些信息标识了计算机及其发往的端口。该计算机由其 32 位 IP 地址标识，该 IP 地址用于将数据传递到网络上正确的计算机。端口由 16 位数字标识，TCP 和 UDP 使用该 16 位数字将数据传递到正确的应用程序。

在基于连接的通信(例如 TCP)中，服务器应用程序将套接字绑定到特定的端口号。这具有将服务器注册到系统以接收发往该端口的所有数据的效果。然后，Client 端可以在服务器的端口与服务器会合，如下所示：

在基于数据报的通信(例如 UDP)中，数据报包包含其 Object 地的端口号，并且 UDP 将数据包路由到适当的应用程序，如下图所示：

端口号的范围是 0 到 65,535，因为端口由 16 位数字表示。端口号的范围是 0-1023；它们保留供 HTTP 和 FTP 等知名服务以及其他系统服务使用。这些端口称为知名端口。您的应用程序不应try绑定到它们。

JDK 中的网络类

通过java.net中的类，Java 程序可以使用 TCP 或 UDP 通过 Internet 进行通信。 URL，URLConnection，Socket和ServerSocket类都使用 TCP 通过网络进行通信。 DatagramPacket，DatagramSocket和MulticastSocket类用于 UDP。