socket（套接字）是通信的基石，是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。多个TCP连接或者应用进程可能需要通过同一个TCP协议端口传输数据，为了区分不同的应用程序进程和连接，计算机操作系统为应用程序与TCP/IP协议交互提供了套接字(Socket)接口。应用层可以和传输层通过Socket接口，区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信，实现数据传输的并发服务。

1. socket通信的流程

socket通信过程.png

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1. 服务端先初始化socket，然后和端口绑定（bind），对端口进行监听（listen）。调用accept进行阻塞，等待客户端连接。

2. 客户端初始化一个socket，然后连接服务器（connect），如果连接成功，客户端可以和服务端建立连接。

3. 客户端通过outputStream发送数据，服务端收到请求（inputStream去网络中读取数据）并处理请求，然后把回应的数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接。

对应的JAVA代码

上文说到，socket可以实现数据传输的并发服务，我们可以定义多个客户端并发传输数据。

@Slf4j
public class SocketTest {
    private static Socket socket;

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new Thread(() -> {
            sendCommand("AAA");
        }).start();
        new Thread(() -> {
            sendCommand("BBB");
        }).start();
        new Thread(() -> {
            sendCommand("CCC");
        }).start();

    }

    public static void sendCommand(String message) {
        try {
            socket = new Socket("127.0.0.1", 4331);
            DataInputStream dataInputStream = new DataInputStream(socket.getInputStream());
            DataOutputStream dataOutputStream = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
            dataOutputStream.writeUTF(message);
            dataOutputStream.flush();
            String outMessage = dataInputStream.readUTF();
            System.out.println("发送的信息：" + message + "，接受到的信息：" + outMessage);
        } catch (Exception e) {
            log.error("", e);
        }
    }
}

服务端需要先启动，并且while循环去接受客户端的消息：

public class SocketService {
    private static ServerSocket server;

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        server = new ServerSocket(4331);
        System.out.println("等待客户端呼叫");


        while (true) {
            //没有消息时，此处保持阻塞
            Socket socket = server.accept();
            //输出信息到网络中
            DataInputStream dataInputStream = new DataInputStream(socket.getInputStream());
            //接受信息到网络中
            DataOutputStream dataOutputStream = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
            String s = dataInputStream.readUTF();
            System.out.println(s);
            dataOutputStream.writeUTF(s + "-CCTV");
        }

    }
}

2. socket通信的原理

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即传输控制协议/网间协议，是一个工业标准的协议集，它是为广域网（WANs）设计的。
UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）是与TCP相对应的协议。它是属于TCP/IP协议族中的一种。

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Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。

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TCP及socket通信原理

Socket通信原理