网络编程那些躲不过的小基础

网络相关的话题其实很广，对于java的学习来说，我想分为这几个部分：网络基础知识，基本的网络编程，请求与响应的相关内容，额外的一些扩展。
当然再开始探讨之前，也需要做好一些学习的准备，起码需要了解一些的是：java基础知识，IO流，多线程的基础知识，计算机网络相关等等。这里说明一下，不用太过于害怕这几条，起码这里你需要的只是：Java基础（就是起码懂怎么写最简单的代码），IO流（就是知道什么是IO和分为哪几种IO），多线程（就是说你起码要知道thread和runnable在代码里怎么写的），计算机网络（就是说你上过网并且听说过一些词例如IP之类的）。
有了以上这些条件，那在这里我们主要先来探讨第一个部分的内容，纯纯的理论知识。
要想了解基础知识，首先来回忆一下你有没有听过以下这些词：ip，http，https，端口号，tcp，udp，DNS，ipv4，ipv6，localhost…相信你或多或少听说过其中的一些甚至是所有。那不妨让我们先想想，我们与网络之间的交流都是怎样的。
也许你会说页面输入了一个网址来看网页。

看到这里你也许也会联想到访问tomcat时的localhost：8080。对于我们来说都算是访问服务器来获取资源嘛，一个是从百度来的资源，一个是从tomcat部署在本机的服务器。那么接下来就看看这里面都涉及到了哪些我们刚刚提到的词。
首先最先看到的www.baidu.com和localhost都叫ip地址，ip地址可以理解为主机的一个地址，对应了电脑本身，对于像百度这样的域名，DNS会负责解析寻址，而当你能够定位到地址之后，你应该去寻找你需要的端口号，其中端口号占两个字节，TCP和UDP是各有0到65535个，端口是对应进程，但百度却没有体现端口号，原因是因为http和https都有默认的端口号，http是80，https是443，所以以下这种方式也是访问百度的首页。

对于端口号来说，0到1023是程序随时占用的，1024到49151是分配给用户以及进程的，49152到65535是动态或私有的端口号。如果这样还是对端口号没什么概念，不妨打开自己的任务管理器看看。

这里的PID就是端口号的体现。（没有的自己点右键添加一下这个字段）
所以看到这里，起码我们大概想象到了这样一个流程：我们想看一个网页，于是我们需要输入ip地址和端口号来获取资源，并且根据证书不同（http与https）可能有不同的默认端口号。
然后我们就需要系统地了解一下分层问题了。分层有OSI的七层也有TCP/IP的四层，其实他们都是描述了一个整体，只是划分有所不同罢了。OSI的七层分别是：1.物理层 2.数据链路层 3.网络层 4.传输层 5.会话层 6.表示层 7.应用层。至于TCP/IP的四层以及和七层的联系则是：物理层（1，2），网络层（3），传输层（4），应用层（5，6，7）。这里就不单独放个图片了，我们也不会讨论物理层的内容。这里我会想象一个最简单网络的样子，两台电脑之间的交流，首先要获取地址组成网络（网络层），然后需要能传输资源达成交流的目的（传输层），两台电脑连接起来要进行这次交流（会话层），两台电脑传输的数据也需要格式上的互通（表示层），最后起码电脑上还得有应用帮助我们实现这样的操作（应用层）。（以上这样的形容不严谨但也不是特别离谱）
对于网络的样子有了一个大概的想象之后，不妨再往回看看，ipv4和ipv6，这两位其实没什么好说的，只不过是两种地址值的协议，ipv4是32位4个字节0到255的十进制数，这个地址值范围虽然看起来不小但其实很早就不够用了，并且大部分分布在北美地区。于是便有了ipv6，拥有128位16个字节，支持的范围大大增加。（这里不做过多的区别描述，有兴趣自己查一下吧）*这里附赠一个知识点：ipv4是分段分类的，可以简单理解为通过开头分辨，0-127是A类通常用于主干网络或大型互联网公司等，128-191为B类多用于节点叫多的地区的网络，192-223为C类多用于小型局域网，224-239为D类用于多点广播，240-255为E类作为保留用于实验和开发。（至于怎么记住，其实就是每次都除2，不信你算算）全零的地址代表任意，全255的地址代表当前子网的广播地址。有兴趣的可以在命令行里ping一下百度的ip地址看看。（我偏要ping个b站）

看到这里可以回想一下了，我们讨论了网络的一些基本名词，包括ip，端口号，分层。以及浅谈了有关http和https，ipv4和ipv6。但主要还是聊了聊我关于网络的想象，接下来主要在对于TCP和UDP的对比讨论中实现简单的网络编程，对网络的基础知识也是对后续理解提供帮助嘛。