16、Java 基础硬核复习：网络编程的核心逻辑与面试考点
一、核心知识体系
1. 网络通信三要素：IP、端口号、协议
网络通信需要三个核心要素，缺一不可：
- IP地址 ：设备的唯一标识（如
192.168.1.1），Java中通过InetAddress类操作（getByName()通过域名获取IP，getHostAddress()获取IP地址）。 - 端口号：应用程序的逻辑标识（0-65535），其中0-1023为系统保留端口（如HTTP的80端口），1024以上为用户端口。
- 网络协议：数据传输的规则（如TCP、UDP），规定数据格式、传输顺序等。
2. TCP/IP四层模型：分层设计的关键
TCP/IP四层模型是网络通信的基础架构，各层独立，便于维护：
- 应用层：HTTP、FTP等协议，处理用户请求；
- 传输层：TCP（可靠传输）、UDP（不可靠传输），负责端到端通信；
- 网络层：IP协议，负责路由选择；
- 物理+数据链路层 ：物理传输（如以太网、Wi-Fi）。
我们编程主要关注传输层 （TCP/UDP）和应用层（HTTP等）。
3. 两大传输协议：TCP vs UDP
（1）TCP（传输控制协议）
- 特点：面向连接（需三次握手）、可靠传输（确认应答、重传机制）、基于字节流；
- 应用场景：文件传输、邮件发送、浏览网页（对可靠性要求高）。
（2）UDP（用户数据报协议）
- 特点：无连接（无需握手）、不可靠（丢包不负责）、速度快、基于数据报；
- 应用场景：视频会议、在线直播、网络游戏（对实时性要求高，允许少量丢包）。
4. Socket编程实战：TCP与UDP
（1）TCP编程
- 客户端 ：
Socket(ip, port)连接服务端，通过OutputStream发送数据，InputStream接收数据； - 服务端 ：
ServerSocket(port)监听端口，accept()阻塞等待客户端连接，通过InputStream/OutputStream读写数据； - 案例：文件传输（客户端上传文件到服务端）、聊天室（需多线程处理多个客户端）。
（2）UDP编程
- 核心类 ：
DatagramSocket（发送/接收端）、DatagramPacket（数据报包）； - 特点：无需连接，直接发送数据报，适合实时通信（如QQ）。
二、高频面试考点（必须掌握）
1. TCP与UDP的区别（🌟必考Top 1）
| 特性 | TCP（传输控制协议） | UDP（用户数据报协议） |
|---|---|---|
| 连接性 | 面向连接（三次握手） | 无连接（无需握手） |
| 可靠性 | 可靠（确认应答、重传） | 不可靠（丢包不负责） |
| 速度 | 慢（需建立连接） | 快（直接发送） |
| 传输模式 | 字节流 | 数据报 |
| 应用场景 | 文件传输、HTTP | 视频会议、在线直播 |
2. TCP三次握手与四次挥手（🌟死记硬背）
（1）三次握手（建立连接）
- 目的：防止"已失效的连接请求"导致服务端资源浪费（如客户端发送SYN后崩溃，服务端误以为新连接）；
- 过程 ：
- 客户端：发送SYN（同步序列编号）请求；
- 服务端：回复SYN+ACK（同步确认）；
- 客户端：发送ACK（确认），连接建立。
（2）四次挥手（断开连接）
- 目的：确保双方数据传输完毕，正常关闭连接；
- 过程 ：
- 客户端：发送FIN（结束）请求；
- 服务端：回复ACK（确认，此时服务端可能还有数据未发送完）；
- 服务端：发送FIN请求；
- 客户端：回复ACK，连接断开。
3. Socket的accept()方法
- 作用：服务端监听端口，等待客户端连接；
- 特点 ：阻塞方法（无客户端连接时，程序会停在这行代码，直到有客户端连接）。
4. URL与URI的区别
- URL（统一资源定位符） ：是URI的子集，不仅标识资源，还指明如何找到它（如
http://www.baidu.com）； - URI（统一资源标识符） ：仅标识资源（如
/index.html），不包含访问方式。
三、学习建议
- 抓包工具：用Wireshark抓包分析三次握手，理论瞬间变生动；
- 写聊天室：实现多线程服务端，处理多个客户端聊天，深入理解Socket和多线程；
- 对比TCP/UDP ：通过文件传输（TCP）和视频传输（UDP）案例，体会两者的差异。
掌握本章核心知识，不仅能应对面试，更能理解网络通信的本质，为后续学习Netty、分布式系统打下基础。