socket系列之什么是socket

1、什么是socket

Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间抽象层，它是一组接口，应用层通过调用这些接口实现发送和接收数据。一般这种抽象层由操作系统提供或者由JVM自己实现。使用socket可以简单地实现应用程序在网络上得通信，一台机器上的应用想socket写入信息，另外一台相连的机器能读取到。TCP/IP协议族中分两种socket类型，分别是流套接字和数据报套接字，分别对应TCP协议和UDP协议。一个TCP/IP套接字由一个互联网地址，一个协议及一个端口号唯一确定。

如图2-3-1，socket抽象层在传输层与应用层之间，增加这一层是很有必要跟有用的，它类似于设计模式中的门面模式，用户没必要知道和处理复杂的TCP/IP协议族业务逻辑的细节，这时socket就展现出它的优势了，它把这些复杂处理都隐藏在socket接口下面，它帮助用户解析组织TCP/IP协议族报文数据，以符合TCP/IP协议族，这样用户只要简单调用接口即可实现数据的通信操作。

图2-3-1 socket抽象层

2、Java中socket

上面了解了什么是socket，那么socket在Java中又是怎样的？Java为TCP协议提供了两个类，分别为Socket和ServerSocket，一个代表客户端，一个代表服务器端。通过操作这两个类即可实现TCP协议通信。而对于UDP协议，Java则对应提供了DatagramSocket类用于UDP协议通信。

3、关于地址

既然要通信，那必然涉及要跟谁通信，只有确定了你的目标地址是什么，才能将信息准确传递到正确的机器上。一般可以通过IP字符串或者主机名（例如www.baidu.com，这种方式是通过DNS进行解析成IP字符串）两种方式来确定一个目标地址。从前面的IP协议学习可以知道，IP地址实际是一个网络的地址，并非一个机器的地址，所以准确上说一台主机通过IP协议的连接，其实是一台主机与IP所确定的那个网络之间的连接。

在Java中，提供了一个InetAddress类来代表一个网络目标地址，包含IP属性跟主机名属性，IP一共有两个版本，分别是使用32位的IPv4和128位的IPv6，根据不同的IP协议版本，又衍生出两个子类，Inet4Address和Inet6Address。InetAddress对域名解析是使用本地机器配置或者网络命名服务（如域名系统DNS）来实现，InetAddress默认会缓存一段有限时间的域名与IP地址的映射，这样访问相同的地址就不需要重复发送DNS请求，很大地提高了效率。InetAddress实例一旦创建了，就不可再变化，始终指向一个地址。在接下来要介绍的ServerSocket，Socket，DatagramSocket等等类都会用到这个类。