Stream Socket 和 Datagram socket

一总述

Stream Socket与Datagram Socket不同，它有一个永久性的链接，可以确保数据可靠的发送到对方。但是Stream Socket所占的资源更多。

Java主要通过Socket及ServerSocket来实现Stream Socket，一个用于客户端，另一个用户服务器端。

Datagram socket使用UDP来实现数据通讯，因此它不能保证数据能够到达目的地，但是由于它不需要专用的网络链接，所以它所需的资源相对少的多。

Datagram以包的方式发送数据，但它不能保证这些数据包以特定的顺序到达目的，因此包中往往需要包含序列号的信息，接收方可以根据序列号的信息决定是否所有的包都已收到，并按正常顺序重组这些包。

Java通过两个类DatagramSocket和DatagramPacket来支持Datagram socket

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不同类型的Socket与不同类型的底层协议族以及同一协议族中的不同协议相关联。

现在TCP /IP协议族中的主要socket类型为"流套接字(stream socket)"和"数据报套接字(datagram socket)"。

如果类比到现实中 stream socket类似于打电话沟通，datagram socket类似于写信沟通。当然，其他协议族当然也有相应的stream socket和datagram socket。

我学习的时候喜欢把类似的事物的异同点相比较，因此我就先从相同点开始说起。
一.Client和Server

无论是打电话还是写信，总会有打电话的一 方和写信的一方，相对应的就会有接电话的一方和收信的一方。后者通过回信或者接听电话对请求发出者作出相应。互联网通信也与这个过程类似。客户端 (client)和服务器(server)这两个术语代表了这两种不同的角色：client是通信的发起者，而server则会被动的等待客户端发起 信，并对其做出响应。

这里要提出的一点是，区分client和server的关键点是谁是请求的发出者，谁是请求的响应者。因此，client和 server之间的角色是可以互换的。一旦原先的client变成了请求的响应者，那么client就变成了server,反之亦然。server并不是 高配置的装了oracle等数据的高级服务器，client也并不是就是指个人电脑，也不是浏览器。记住，client和server只是对请求的发出者 和请求的响应者的一种抽象概念。

为什么要区分这两者呢？因为一个程序是作为client和server决定了它在于其对等端(peer)建立通信时所使用的Socket API的形式。什么叫对等端？客户端的对等端就是服务器，反之亦然。更进一步来说，是因为client首先需要知道server的所在地，也就是要知道 server的IP和port,但是反之则不需要。因为如果有必要，server可以通过相应的API来获取其client的地址。这与打电话非常类似， 被呼叫者不需要知道拨电话者的号码就可以接听电话，如果有需要，办个来电显示就可以知道打电话方的电话号码。只要通信建立成功，server和 client就没有什么区别了。（什么，接听免费？打电话收费？好吧，我承认这个是区别之一）

二.TCP Socket(stream socket)

在TCP/IP协议族中，Stream socket对应是以TCP作为其端对端协议，提供了一个基于连接的可信赖的“字节流”服务。

以下就是我第一次读到类似的话时产生的疑问，一直记录在我的书上：

1.什么是流？

2.什么是基于连接？连接又是什么？

3.什么是可信赖？到底可信赖到什么程度？难道发送端这边断电了接收端仍然还能接到数据？

我相信也会有人产生和我类似的疑问

1. 流简单来说就是一个简单有序的字节序列。注意它是有序的。很容易理解输入流就是以有序的方式写入新的字节，而输出流则是读取字节。因为TCP Socke是基于流的，所以我们可以猜到Socket实例中都会维护着相应的InputStream对象和OutputStream对象。当我们通过 Socket的OutputStream输出数据后，这些字节最终能在连接的另一端通过InputStream读取出来。

明白TCP传送的是一个没有记录边界概念的字节流。这一点很重要，可以总结为TCP中没有用户可见的"分组"概念，它只是传送了一个字节流，我们无法准确地预测在一个特定的读操作中会返回多少字节。最最简单的例子来说，你通过OutputStream send 3次的数据可能OutputStream read 2次就读取完了，而这中间又可能有多种情况存在。这里涉及到TCP的可靠性这一性质，这一点将在接下来的文章里细说。

2.和字节序列在网络的环境中称作报文一样，这里的“连接”也是一个基于特定上下文所使用的词。要说连接先从"无连接”来说更容易明白。很显然，如果不同的主机间需要通信，那么肯定需要以某种方式连接起来，无论是有线的还是无线的方式。那么无连接通信指的到底是什么？

回答就是，基于连接和无连接指的是一种协议。也就是说，在这里的连接并不指的是物理介质，而是一种传输的方式，说明了如何在物理介质上来传输数据。无论是基于连接还是无连接，都有可能在同一条网线上传送着数据。

对TCP来说，连接完全是"想象"的。它是由端点（client 和 server)所记忆的状态组成的，并不存在"物理"连接。虽然我们前面用打电话来类比TCP,但打电话的时候是有物理连接的。这 里的连接是指，只要连接的双方认为 TCP 连接存在，并且可以互相发送 IP packet，那么 TCP 连接就一直存在。简单来说，就是一端认为另一端能够接受数据，就记录数据的发送状态并把数据发送出去，除非知道另一端不再能接收到数据了。也就是说，所谓 的连接，就是client认为我能把数据传送到server,server是存在的。而server认为我应该等待client把数据传送过来。而 我们认为连接存在是通过三次握手来实现的。这其中又会产生问题，问题在于连接是想象的，因此并不是实时的。也就是说并不是像你拔掉网线后在右下角的连接提 示就会有个红叉叉出现。当一端出问题的时候，另一端可能仍然会认为连接是存在的。