数据传输过程及接收过程

用户A在聊天软件上输入hello world按下发送,发送给B
一: 传输
1.应用层:构建一个应用层的数据报文交给传输层
** 在这里插入图片描述
2.传输层: 根据刚才传过来的数据,基于传输层协议构造出传输层协议报文发送给网络层,以TCP为例

3.网络层: 将TCP数据包根据IP协议构造成IP数据报(包含源IP和目的IP),发送给数据链路层

4.数据链路层: 主要协议是以太网协议,将IP数据报构造为一个以太网数据帧发送给物理层

在这里插入图片描述
5.物理层: 将以太网数据帧处理后,通过网线传输出去

二.接收
就是传输的逆过程,传输到对方的物理层后,一层层解构,到应用层

应用层

主要为Http协议:
无状态
无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大，用户体验度也不好。为了解决HTTP协议无状态，于是，两种用于保持HTTP连接状态的技术就应运而生了，一个是Cookie，而另一个则是Session。
在这里插入图片描述
请求报文:
1.请求行: 请求方法,url,协议及版本
2.请求头: User-Agent: 当前用户访问设备,Referer: 从那个页面跳转过来的url,Content-Type: 请求体格式类型,Content-Length: 请求体长度,
Host: 初始url的主机及端口号等…
3.空行: 标志请求头的结束
4.请求正文

响应报文:
1.状态行: 1)协议及版本,2).响应状态码(1xx: 服务器处理请求中,2xx: 响应成功,3xx: 重定向,4xx: 客户端错误,5xx服务器错误),3).状态码描述
2.响应头:Content-Type: 请求体格式类型,Content-Length: 请求体长度等…
3.空行: 标志响应头的结束
4.响应正文

传输层

主要协议为TCP/UDP
1.TCP:有连接,可靠传输,面向字节流,全双工

通信的两端都要有Socket（也可以叫“套接字”），是两台机器间通信的端点。网络通信其实就是Socket间的通信。
服务器端: ServerSocket：此类实现TCP服务器套接字。服务器套接字等待请求通过网络传入。
客户端: Socket：此类实现客户端套接字（也可以就叫“套接字”）。套接字是两台机器间通信的端点。
Server

public class Server{
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        Socket accept = serverSocket.accept();

        InputStream inputStream = accept.getInputStream();
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len = 0;
        while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1){
            System.out.println(new String(bytes,0,len));
        }

        serverSocket.close();
        accept.close();
    }
}
采用多线程
while (true) {
   Socket clientSocket = serverSocket.accept();

   Thread t = new Thread(() -> {
      processConnection(clientSocket);
   });
   t.start();
}

Client

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",9999);
        PrintStream printStream = new PrintStream(socket.getOutputStream());
        printStream.print("hello world");

        socket.close();
        printStream.close();
    }
}

三次握手:
1.客户端发送SYN与服务器请求建立连接,服务器收到请求
此时: 服务器知道客户端有发送能力,服务器有接收能力
2.服务器向客户端发送SYN和ACK,表示自己可以建立连接,并请求与客户端同步
此时: 客户端知道自己和服务器都有发送和接收的能力
3.客户端返回ACK表示自己可以建立连接
此时服务器知道客户端有接收能力,自己有接收能力

到此,客户端和服务器都知道双方有发送和接收能力
在这里插入图片描述
四次挥手:设A,B已建立TCP连接断开时:
1.A向B发送FIN,表示A想要断开连接
2.B立即返回ACK并完成善后工作后返回FIN
3.B返回FIN,表示中断连接
4.A返回ACK,到此连接中断

UDP:
数据报套接字（datagram socket）：使用UDP提供“尽力而为”的数据报服务
1.DatagramSocket：此类表示用来发送和接收UDP数据报包的套接字。
2.DatagramPacket:表示一个UDP数据报,每次发送/接收数据,都是在传输一个DatagramPacket对象

Server:

public class Accept {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //接收端要绑定端口号
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888);

        DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(new byte[1024], 1024);
        socket.receive(datagramPacket);

        String s = new String(datagramPacket.getData(),0,datagramPacket.getLength());
        System.out.println(s);

        socket.close();
    }
}

Client:

public class Send {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //不指定端口号,每次启动由系统随机分配
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();

        String request = "hello fs";
        DatagramPacket datagramPacket = new DatagramPacket(request.getBytes(StandardCharsets.UTF_8),
                                                           request.getBytes(StandardCharsets.UTF_8).length,
                                                           InetAddress.getByName("127.0.0.1"),
                                                      	   8888);
        socket.send(datagramPacket);
        socket.close();
    }
}