前言：網絡編程的基石

計算機程序間的網絡通信是互聯網存在的基礎。Java從設計之初即面向網絡，提供了豐富的Socket API實現程序間通信。掌握核心術語與概念，是進入Java網絡編程的第一步。

計算機網絡基礎模型

計算機網絡由主機與路由器通過通信信道互連組成。數據在協議棧中分層封裝，核心流程如下：

1. 應用層生成數據流。
2. 傳輸層（TCP/UDP）添加端口號，實現進程寻址與端到端傳輸。
3. 網絡層（IP）添加IP地址，實現主機寻址與路由選擇。
4. 數據鏈路層封裝幀，添加MAC地址。
5. 物理層比特流傳輸。

核心術語解析

分組報文

網絡環境中程序創建和解釋的字節序列，是協議數據單元（PDU）的通稱。

協議

通信雙方共同遵守的約定，規定報文交換格式、語義、時序。互聯網核心協議族為TCP/IP。

IP協議

網絡層核心協議，提供無連接、不可靠的數據報傳遞服務，負責主機寻址與路由轉發。

傳輸層協議：TCP與UDP

均建立在IP層之上，稱為「端到端傳輸協議」，共同功能為尋址（使用端口號區分同一主機不同應用）。

• TCP：面向連接、可靠、字節流、流量控制、擁塞控制、全雙工。適用於文件傳輸、郵件、Web等對可靠性要求高的場景。
• UDP：無連接、不可靠、數據報文、無流量/擁塞控制、開銷小。適用於實時音視頻、DNS、廣播/組播等對實時性要求高、可容忍丟包的場景。

Socket編程核心概念

Socket（套接字）是應用層與傳輸層的接口抽象，代表一個通信端點。每個Socket由三元組唯一標識。Java提供java.net.Socket（TCP客戶端）、java.net.ServerSocket（TCP服務端）、java.net.DatagramSocket（UDP）等類。

典型TCP通信流程

1. 服務端：ServerSocket.bind() → listen() → accept()阻塞等待連接。
2. 客戶端：new Socket(ip, port)發起三次握手建立連接。
3. 雙方通過InputStream/OutputStream或Reader/Writer讀寫數據。
4. 通信結束調用close()釋放資源，觸發四次揮手斷開連接。

關鍵注意點

• TCP粘包/拆包問題：需自定義應用層協議（定長、分隔符、長度前綴）處理邊界。
• 異常處理與資源釋放：使用try-with-resources確保流與Socket關閉。
• 非阻塞IO（NIO/NIO.2）：高併發場景下提升擴展性，基於Channel、Buffer、Selector機制。

掌握上述基礎，即可開始編寫健壯的Java網絡應用。後續將深入實戰代碼示例與進階模式。