socket通信处于网络协议那一层和两种接收发送消息方式

简介: socket通信处于网络协议那一层和两种接收发送消息方式

socket编程有两个典型的接收发送方式:轮询方式和select侦听及管道中断方式。

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。而我们所说的socket编程指的是利用soket接口来实现自己的业务和协议。

综上所述:Socke接口属于软件抽象层,而sokcket编程却是标准的应用层开发。

OSI 七层模型通过七个层次化的结构模型(物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层)使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯,因此其最主要的功能就是帮助不同类型的主机实现数据传输 。完成中继功能的节点通常称为中继系统。一个设备工作在哪一层,关键看它工作时利用哪一层的数据头部信息。网桥工作时,是以MAC头部来决定转发端口的,因此显然它是数据链路层的设备。

表示层(Presentation Layer)是OSI模型的第六层,它对来自应用层的命令和数据进行解释,对各种语法赋予相应的含义,并按照一定的格式传送给会话层。其主要功能是“处理用户信息的表示问题,如编码、数据格式转换和加密解密”等。

可以看到Socke接口处于OSI 七层模型的表示层。利用socket接口编程的代码处于应用层。

应用层(Application Layer)是OSI参考模型的最高层,它是计算机用户,以及各种应用程序和网络之间的接口,其功能是直接向用户提供服务,完成用户希望在网络上完成的各种工作。它在其他6层工作的基础上,负责完成网络中应用程序与网络操作系统之间的联系,建立与结束使用者之间的联系,并完成网络用户提出的各种网络服务及 应用所需的监督、管理和服务等各种协议。此外,该层还负责协调各个应用程序间的工作。

TCP是面向连接的通信协议,通过三次握手建立连接,通讯完成时要拆除连接,由于TCP是面向连接的所以只能用于端到端的通讯。

可以看到无论七层协议和四层协议的socket编程和TCP的三次握手都没有毛关系,都被 socket的接口函数connect一人搞定了,咱们只需要调用接口就可以了。哪些面试时经常问socket的三次握手协议是什么人都是外行。作为一个非底层的应用层开发人员,你对它知道的再清楚也没有用,只能考察面试人员的记忆能力而已。不用过于关注这些零碎的事,只要有印象就可以了,知道有这个事情就可以,具体问度娘。当然完全不知道也不好,有很多新技术并不是很难,而是最可怕的是根本一点不知道。若你有所了解,在开发时才向那方面想。所以软件开发重在接触的知识面,实际开发过项目,不是比谁记得准确。说实话我开发socket好几年,你让我背诵TCP的三次握手我也紧张,答不全。

socket编程有两个典型的接收发送方式:

1..轮询方式。阻塞方式创建socket,快速轮询方式接收消息,不判断是否可写(不考虑网卡满的极端情况)直接发送消息。套接字工作流程结构图如下:

2.select侦听及管道中断方式。非阻塞方式建立socket,把本地管道文件描述符和socket可读文件描述符加入fd_set,用select函数侦听消息。当需要立即发送消息,通过本地管道写文件描述符写入消息。当服务器端发送过来消息或接收到本地管道消息,select立即结束等待并且返回是超时还是收到消息或socket异常。根据用函数FD_ISSET判断fd_set是管道消息还是socket消息。该种方式可以达到零延迟的效果,速度远比快速轮询方式省电和及时。第三方socket库基本都是使用的是快速轮询方式。可以看到自己写socket开发的优势很明显。

注意:等需要长期通过select侦听消息时,不能把可写文件描述符加入fd_set由select函数监控。因为只要网卡不满,可写文件描述符号都处于可写状态,select立即结束等待,打不到等待消息的效果,当然你想发送消息时想判断网卡是否满了,就可以通过把可写文件描述符加入fd_set由select函数结合FD_ISSET来判断出来是否可写。


一般socket编程写出来都是一个死循环线程或进程,就是有始无终的线程或进程。所以大家也不用纠结为何服务端没有终止符号。客户端有终止符号也是在外部重新起了一个一样socket线程,让原来socket安乐死。在linux中尽量别强杀进程,不然很容易出现脏数据,尽量让它在完成所有工作进入退出入口后自然的死亡。


目录
相关文章
|
2天前
|
缓存 监控 Java
Java Socket编程最佳实践:优化客户端-服务器通信性能
【6月更文挑战第21天】Java Socket编程优化涉及识别性能瓶颈,如网络延迟和CPU计算。使用非阻塞I/O(NIO)和多路复用技术提升并发处理能力,减少线程上下文切换。缓存利用可减少I/O操作,异步I/O(AIO)进一步提高效率。持续监控系统性能是关键。通过实践这些策略,开发者能构建高效稳定的通信系统。
|
2天前
|
IDE Java 开发工具
从零开始学Java Socket编程:客户端与服务器通信实战
【6月更文挑战第21天】Java Socket编程教程带你从零开始构建简单的客户端-服务器通信。安装JDK后,在命令行分别运行`SimpleServer`和`SimpleClient`。服务器监听端口,接收并回显客户端消息;客户端连接服务器,发送“Hello, Server!”并显示服务器响应。这是网络通信基础,为更复杂的网络应用打下基础。开始你的Socket编程之旅吧!
|
2天前
|
Java 数据挖掘 开发者
Java网络编程进阶:Socket通信的高级特性与应用
【6月更文挑战第21天】Java Socket通信是分布式应用的基础,涉及高级特性如多路复用(Selector)和零拷贝,提升效率与响应速度。结合NIO和AIO,适用于高并发场景如游戏服务器和实时数据分析。示例展示了基于NIO的多路复用服务器实现。随着技术发展,WebSockets、HTTP/2、QUIC等新协议正变革网络通信,掌握Socket高级特性为应对未来挑战准备。
|
2天前
|
Java
Java Socket编程与多线程:提升客户端-服务器通信的并发性能
【6月更文挑战第21天】Java网络编程中,Socket结合多线程提升并发性能,服务器对每个客户端连接启动新线程处理,如示例所示,实现每个客户端的独立操作。多线程利用多核处理器能力,避免串行等待,提升响应速度。防止死锁需减少共享资源,统一锁定顺序,使用超时和重试策略。使用synchronized、ReentrantLock等维持数据一致性。多线程带来性能提升的同时,也伴随复杂性和挑战。
|
2天前
|
安全 Java 网络安全
Java Socket编程教程:构建安全可靠的客户端-服务器通信
【6月更文挑战第21天】构建安全的Java Socket通信涉及SSL/TLS加密、异常处理和重连策略。示例中,`SecureServer`使用SSLServerSocketFactory创建加密连接,而`ReliableClient`展示异常捕获与自动重连。理解安全意识,如防数据截获和中间人攻击,是首要步骤。通过良好的编程实践,确保网络应用在复杂环境中稳定且安全。
|
2天前
|
Java 数据安全/隐私保护
深入剖析:Java Socket编程原理及客户端-服务器通信机制
【6月更文挑战第21天】Java Socket编程用于构建网络通信,如在线聊天室。服务器通过`ServerSocket`监听,接收客户端`Socket`连接请求。客户端使用`Socket`连接服务器,双方通过`PrintWriter`和`BufferedReader`交换数据。案例展示了服务器如何处理每个新连接并广播消息,以及客户端如何发送和接收消息。此基础为理解更复杂的网络应用奠定了基础。
|
22小时前
|
Java Android开发
Java Socket编程示例:服务器开启在8080端口监听,接收客户端连接并打印消息。
【6月更文挑战第23天】 Java Socket编程示例:服务器开启在8080端口监听,接收客户端连接并打印消息。客户端连接服务器,发送"Hello, Server!"后关闭。注意Android中需避免主线程进行网络操作。
10 4
|
2天前
用UDP协议实现发送接收的网络聊天室
用UDP协议实现发送接收的网络聊天室
7 0
|
2天前
|
网络协议 Java Linux
探索Java Socket编程:实现跨平台客户端-服务器通信的奥秘
【6月更文挑战第21天】Java Socket编程示例展示了如何构建跨平台聊天应用。服务器端使用`ServerSocket`监听客户端连接,每个连接启动新线程处理。客户端连接服务器,发送并接收消息。Java的跨平台能力确保代码在不同操作系统上无需修改即可运行,简化开发与维护。
|
2天前
|
Java 测试技术 开发者
Java Socket编程实战案例:打造实时通信应用
【6月更文挑战第21天】Java Socket编程用于构建实时通信应用,如简易聊天系统。阻塞式Socket在读写时会阻塞线程,适合入门级应用。非阻塞式Socket(NIO)更高效,适用于高并发场景,允许线程在无数据时立即返回。通过对比两者,可理解实时通信技术的选择关键。示例代码展示了服务器端和客户端的实现。学习Socket编程能为应对未来挑战打下基础。

热门文章

最新文章