操作系统会提供一组API（socket.api）接口进行网络通讯
传输层的两个核心协议
TCP：有连接，可靠传输，面向字节流，全双工
UDP：无连接，不可靠传输，面向数据报，全双工
有连接vs无连接
这个连接不是物流意义上的连接，是抽象，虚拟概念的连接。
在TCP中，A和B通信，A和B先建立连接，然后A会保存B的信息,B也会保存A的信息，让他们知道彼此之间是和谁在进行通信。
UDP中，则不会保存这样的信息，不管对方是谁，这个就叫做无连接
举例子
结婚，两个人结婚就之后，会有结婚证，一式两份，上面就会写着对方的信息，比如A是B的老公，B是A的老婆。这个就叫做有连接
可靠传输vs不可靠传输
在网络传输中，丢包是很常见的事情，受到外界的各种干扰就会导致丢包，当我们发出一个数据包的时候，并不指望他能够100%到达对方
可靠传输：并不能100%的送达，只是说尽可能的送达
不可靠传输：管你那么多，我送了，到不到就不关我事了
可靠传输虽然送达的完整度高，但是要付出效率低的代价，不可靠传输虽然送达完整度低，但是效率高。
面向字节流vs面向数据报
面向字节流：以字节为基本单位读写数据，支持任意长度会出现粘包的问题（读一半）
面向数据报：以一个数据报为基本单位读写数据，每次读取必须1个完整的数据报，不支持任意长度但是不会出现粘包
全双工vs半双工
全双工：一个通信链路中，支持双向通信，能读也能写
半双工：一个通信链路中，支持单向通信，只能写或者只能读
Socket.api进行网络编程
在计算机中，文件广义上来说，是操作系统操作管理的一种形式，同时，硬件也可以抽象成一个文件，进行统一的管理。
网卡==socket文件
操作过程就和操作普通的文件差不多，打开，读写，关闭，之所以不直接操作网卡，是因为不好操作，所以转化成文件，相当于遥控器
DategramSocket
表示的是通过操作系统调用socket.api来操作网卡
构造方法：相当于打开文件
第一个构造方法是随机绑定一个端口号
第二个是指定端口号
一个是接收，一个是发送，注意传入的是一个完整的数据报，因为你接收和发送的肯定是一个完整的数据报
DatagramPacket
表示的是一个完整的UDP数据报
UDP的数据包的载荷数据，可以通过构造方法来指定传入和传出
使用UdpEchoClient/Server模拟（回显服务器）
UdpEchoServer
思路
首先声明一个变量，类型是datagramsocket，然后在构造方法中传入一个端口号，同时初始化之前的变量，这个变量是datagramsocket类型的，这个类就相当于一个代理人，因为我们无法直接调用网卡，这个类就相当于一个代理人向操作系统申请一个窗口和网卡交流，，之后在start方法中要写入一个死循环，因为我们要让服务器进行不间断的工作，服务器的处理请求的过程一般分为三步，第一步，创建一个UDP数据包，读取请求，最好使用一个数组类型这样读取的快一些，然后使用socket.receive去读取，注意这个是一个阻塞的方法，会等待客户端输入，假如客户端输入了，因为网络传输的只能说二进制，所以下一步就是需要把这些二进制转成string类型，第二步就是响应请求，这里我用的是回显式，所以暂时先不管，第三步就是返回数据给客户端，我们要把之前转成字符串的转成二进制，这样才能在网络上传播，传播的时候要注意指定ip和端口号，最后返回即可。
具体代码实现：
这段代码中，首先是声明一个datagramsocket类型的变量，然后在构造方法中，我会传入一个端口号，因为我们在java中是无法直接操作网卡的，所以要借助datagramsocket这个类，可以理解为代理人，去和操作系统申请，让我们可以和网卡进行沟通，进而可以进行读写操作。
这里更是核心中的核心，首先，因为服务器需要不间断的进行工作，所以在这个start方法中，我们需要加入一个死循环来确保他能够24小时不间断工作（黑奴）。
服务器处理请求一般是分为三步
第一步，读取并解析请求
首先，我们需要提前准备好一个空的请求包，这个是为了之后在客户端输入的时候，我们能够读取到信息，然后使用socket.receive去读取这个数据包，接着需要把这些去读到的数据转化成字符串，方便我们能看懂
第二步，根据请求，计算响应（核心）
由于我这里演示的是回显式所以就比较简单
第三步，返回响应值
因为之前我们把他拆成字符串了，所以这个时候我们需要把他变回去成为二进制的数据，然后把他装到一个数据包里去，这个时候要注意给出发送的地址和端口号，最后发送即可。
可能你会有一个疑问，之前不是说UDP是无连接的吗，这个指的是长久的连接，一次的连接他是可以记住的，过了就忘了，所以这个时候可以获取到源IP和端口。
可能你还有一个疑问，既然说网卡可以抽象成文件，那打开不要关闭吗？好问题，不需要关闭，因为我们这个是服务器，关了还咋服务。
还有一个疑问，当客户端没有发消息的时候，这个服务器在干啥？忙等吗？并没有，还记得我之前说receive方法那里吗，带有阻塞的兄弟，会阻塞等待直到客户端有消息传入。
最后一步，打印日志
前面的是格式，后面的是一一对应的东西，分别打印请求的ip和端口号，还有请求是啥，回应是啥。
源码
java
package NetWork;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;
/**
* Created with IntelliJ IDEA.
* Description:
* User: zhany
* Date: 2025-12-14
* Time: 13:04
*/
public class UdpEchoServer {
//socket是一个可以和网卡通讯的，读就相当于在网卡上收取信息，写就是通过网卡发送
//首先，先定义一个变量用来存放之后的行为
DatagramSocket socket = null;
public UdpEchoServer (int port) throws SocketException {
//指定一个端口号，让服务器使用
socket = new DatagramSocket(port);
}
public void start() throws IOException {
System.out.println("服务器启动");
//因为服务器需要7*24小时不间断工作，所以套一个while死循环
while (true){
//处理请求的过程分为三步
//1.读取请求并解析
//这一步是创建一个UDP的数据包，传入的字节数组，就是UDP的载荷
DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[1024],1024);
socket.receive(requestPacket);
//把读取到的二进制转成有效的字符串,使用getdata获取到有效的字节数组，getlength获取到有效的长度，再string
String request = new String(requestPacket.getData(),0,requestPacket.getLength());
//2.根据请求，计算响应
//因为写的是回显式服务器，所以不用管先
String response = process(request);
//3.返回响应值
//因为前面把他转成了字符串，所以现在需要把他转成二进制的要注意最后不是response.length，同时要给出这个
//回应的端口号和ip
DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(response.getBytes(),response.getBytes().length,
requestPacket.getSocketAddress());
socket.send(responsePacket);
//打印日志
System.out.printf("[%s : %d] , req: %s , resp: %s\n",requestPacket.getAddress().toString(),
requestPacket.getPort(),request,response);
}
}
private String process(String request) {
return request;
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
UdpEchoServer udpEchoServer = new UdpEchoServer(9090);
udpEchoServer.start();
}
}
UdpEchoClient
思路
客户端其实和服务器端有点类似，他也没有办法直接操作网卡，所以他也需要寻找一个代理人datagramsocket去帮他开个通话窗口去读写网卡的数据，逻辑也是比较简单的，首先我们知道UDP是无连接的，所以我们需要在构造方法中传入一个源地址和端口号，让我们知道去访问哪个服务器，核心，让用户输入要发送的内容，然后我们需要构建一个数据包载荷，里面把用户输入的全部转成二进制的，需要知道这个有啥和有多长，其次需要知道这个包要去到哪里，哪个端口号，然后发送出去就ok，然后需要创建一个新的数据包（载荷），等待服务器返回的值，然后把返回的二进制解析成为字符串，然后展示出来，结束
第一步
首先创建一个datagramsocket类型的变量，因为这个和服务端的一样，是无法直接操作网卡的，所以也是需要借助这个代理人的，因为UDP是无连接，所以他不知道要去到哪里，这个时候我们就需要告诉他去到哪里，在构造方法中，需要传入访问的IP地址和端口号。
核心方法start
首先让用户输入想要发送的，然后接下里就简单了，把用户输入的直接开始分解，分解成二进制的数据，放到一个数据包中去，注意在创建这个数据包的时候，需要指定传输的ip和端口号，然后发送就行，接着需要创建好一个空的数据包，用来读取服务器返回的值，再把返回来的值解析成字符串，最后打印出来
注意这个"127.0.0.1"是环回IP，无论你本机的真实IP是啥，都是可以进行访问的
这两个程序在同一个电脑上确实是可以进行互传消息的，那如果在两个电脑上呢？
- 如果是在同一个局域网的情况下，是可以进行互发消息的
- 如果不在同一个局域网下就无法进行发消息
源码
java
package NetWork;
import java.io.IOException;
import java.net.*;
import java.util.Scanner;
/**
* Created with IntelliJ IDEA.
* Description:
* User: zhany
* Date: 2025-12-14
* Time: 18:52
*/
public class UdpEchoClient {
private DatagramSocket socket = null;
//因为UDP并不会记录对方是谁，所以要自己保存
private String serverIp;
private int serverPort;
public UdpEchoClient(String serverIp, int serverPort) throws SocketException {
this.serverIp = serverIp;
this.serverPort = serverPort;
socket = new DatagramSocket();
//这里必须用无参的，因为客户端如果是固定的不太可能,可以是固定但是非常不可能
}
public void start() throws IOException {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while (true){
System.out.println("请输入你要发送的内容");
if (!scanner.hasNext()){
break;
}
String request = scanner.nextLine();
//构造数据载荷的同时要注意ip和端口号
DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(request.getBytes(), request.getBytes().length,
InetAddress.getByName(serverIp), serverPort);
//发送
socket.send(requestPacket);
//接收
DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(new byte[1024], 1024);
socket.receive(responsePacket);
//解析
String response = new String(responsePacket.getData(),0,responsePacket.getLength());
System.out.println(response);
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
UdpEchoClient udpEchoClient = new UdpEchoClient("127.0.0.1",9090);
udpEchoClient.start();
}
}