面试题：什么是 Java 的网络编程？

Java的网络编程是指利用Java语言提供的API进行网络通信的过程。通过网络编程，Java应用程序可以与其他运行在网络中的程序或服务进行数据交换。Java提供了丰富的类库支持不同层次的网络编程，使得开发者能够轻松地编写客户端和服务器端的应用程序。

核心概念

1. IP地址与端口：每个设备在网络上都有一个唯一的标识符称为IP地址。端口号则用于区分同一设备上不同的网络应用。通常，服务端会监听特定的端口等待客户端连接请求。
2. Socket：套接字（Socket）是网络通信的基础，它提供了一个通道，允许两个节点之间通过网络发送和接收数据。在Java中，Socket类代表客户端套接字，而ServerSocket类代表服务器端套接字。
3. 协议：网络通信依赖于各种协议来规范数据如何被格式化、传输以及处理。最常用的协议包括TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）和UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）。TCP提供可靠的、面向连接的服务；UDP则是无连接的，提供更高效的但不可靠的数据传输服务。

基本步骤

• 创建服务器端应用：
  1. 创建一个ServerSocket实例，并指定监听的端口号。
  2. 调用accept()方法等待客户端连接。
  3. 连接建立后，可以通过返回的Socket对象获取输入输出流来进行数据交换。
  4. 关闭相应的资源。
• 创建客户端应用：
  1. 使用Socket构造函数指定服务器地址和端口号来创建客户端套接字。
  2. 获取输入输出流以发送和接收数据。
  3. 完成通信后关闭套接字。

示例代码

服务器端示例

import java.io.*;
import java.net.*;

public class SimpleServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
        System.out.println("Waiting for client...");
        Socket socket = serverSocket.accept();
        System.out.println("Connected to client.");
        
        PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        
        String inputLine;
        while ((inputLine = in.readLine()) != null) {
            System.out.println("Received: " + inputLine);
            out.println("Echo: " + inputLine);
        }
        
        in.close();
        out.close();
        socket.close();
        serverSocket.close();
    }
}

客户端示例

import java.io.*;
import java.net.*;

public class SimpleClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket("localhost", 8080);
        
        PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        BufferedReader stdIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        
        String userInput;
        while ((userInput = stdIn.readLine()) != null) {
            out.println(userInput);
            System.out.println("Server response: " + in.readLine());
        }
        
        in.close();
        out.close();
        socket.close();
    }
}

以上例子展示了如何使用TCP协议实现简单的客户端-服务器端通信。Java还提供了其他高级特性，如NIO（非阻塞I/O）和AIO（异步I/O），用于构建高性能的网络应用。理解这些基础可以帮助你更好地设计和实现复杂的分布式系统。