先介紹一下網路層次結構、socket與TCP/UDP之間的關係。同步、非同步，阻塞、非阻塞的區別。

網路由下往上分為物理層、資料鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。

IP 協議對應於網路層，
TCP協議對應於傳輸層，
HTTP協議對應於應用層，
三者從本質上來說沒有可比性，
socket則是對TCP/IP協議的封裝和應用。
可以說，TPC/IP協議是傳輸層協議，主要解決資料如何在網路中傳輸，而HTTP是應用層協議，主要解決如何包裝資料

socket是對TCP/IP協議的封裝，Socket本身並不是協議，而是一個呼叫介面（API），
通過Socket，我們才能使用TCP/IP協議。
實際上，Socket跟TCP/IP協議沒有必然的聯絡。Socket程式設計介面在設計的時候，就希望也能適應其他的網路協議。

所以說，Socket的出現只是使得程式設計師更方便地使用TCP/IP協議棧而已，是對TCP/IP協議的抽象，
從而形成了我們知道的一些最基本的函式介面，比如create、 listen、connect、accept、send、read和write等等

實際上，傳輸層的TCP是基於網路層的IP協議的，而應用層的HTTP協議又是基於傳輸層的TCP協議的，
而Socket本身不算是協議，就像上面所說，它只是提供了一個針對TCP或者UDP程式設計的介面

TCP連線的三次握手：
第一次握手：客戶端傳送syn包(syn=j)到伺服器，並進入SYN_SEND狀態，等待伺服器確認； 
第二次握手：伺服器收到syn包，必須確認客戶的SYN（ack=j+1），同時自己也傳送一個SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時伺服器進入SYN_RECV狀態；

第三次握手：客戶端收到伺服器的SYN＋ACK包，向伺服器傳送確認包ACK(ack=k+1)，此包傳送完畢，客戶端和伺服器進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手。   
握手過程中傳送的包裡不包含資料，三次握手完畢後，客戶端與伺服器才正式開始傳送資料
斷開連線時伺服器和客戶端均可以主動發起斷開TCP連線的請求，斷開過程需要經過“四次握手”

TCP是面向連結的，雖然說網路的不安全不穩定特性決定了多少次握手都不能保證連線的可靠性，
但TCP的三次握手在最低限度上（實際上也很大程度上保證了）保證了連線的可靠性；
而UDP不是面向連線的，UDP傳送資料前並不與對方建立連線，對接收到的資料也不傳送確認訊號，
傳送端不知道資料是否會正確接收，當然也不用重發，所以說UDP是無連線的、不可靠的一種資料傳輸協議

也正由於上面的特點，使得UDP的開銷更小資料傳輸速率更高，因為不必進行收發資料的確認，所以UDP的實時性更好。

同步/非同步主要針對C端: 
同步：
      所謂同步，就是在c端發出一個功能呼叫時，在沒有得到結果之前，該呼叫就不返回。也就是必須一件一件事做,等前一件做完了才能做下一件事。
例如普通B/S模式（同步）：提交請求->等待伺服器處理->處理完畢返回 這個期間客戶端瀏覽器不能幹任何事


非同步：
      非同步的概念和同步相對。當c端一個非同步過程呼叫發出後，呼叫者不能立刻得到結果。實際處理這個呼叫的部件在完成後，通過狀態、通知和回撥來通知呼叫者。
     例如 ajax請求（非同步）: 請求通過事件觸發->伺服器處理（這是瀏覽器仍然可以作其他事情）->處理完畢


阻塞/非阻塞主要針對S端:


阻塞
     阻塞呼叫是指呼叫結果返回之前，當前執行緒會被掛起（執行緒進入非可執行狀態，在這個狀態下，cpu不會給執行緒分配時間片，即執行緒暫停執行）。函式只有在得到結果之後才會返回。


     有人也許會把阻塞呼叫和同步呼叫等同起來，實際上他是不同的。對於同步呼叫來說，很多時候當前執行緒還是啟用的，只是從邏輯上當前函式沒有返回而已。 例如，我們在socket中呼叫recv函式，如果緩衝區中沒有資料，這個函式就會一直等待，直到有資料才返回。而此時，當前執行緒還會繼續處理各種各樣的訊息。
   快遞的例子：比如到你某個時候到A樓一層（假如是核心緩衝區）取快遞，但是你不知道快遞什麼時候過來，你又不能幹別的事，只能死等著。但你可以睡覺（程序處於休眠狀態），因為你知道快遞把貨送來時一定會給你打個電話（假定一定能叫醒你）。


非阻塞
      非阻塞和阻塞的概念相對應，指在不能立刻得到結果之前，該函式不會阻塞當前執行緒，而會立刻返回。
     還是等快遞的例子：如果用忙輪詢的方法，每隔5分鐘到A樓一層(核心緩衝區）去看快遞來了沒有。如果沒來，立即返回。而快遞來了，就放在A樓一層，等你去取。

服務端和客戶端之間通過Socket建立連線，之後它們就可以進行通訊了。首先ServerSocket將在服務端監聽某個埠，當發現客戶端有Socket來試圖連線它時，它會accept該Socket的連線請求，同時在服務端建立一個對應的Socket與之進行通訊。這樣就有兩個Socket了，客戶端和服務端各一個。

下面寫一個阻塞IO下客戶端與服務端非同步通訊的例子，每次ServerSocket接收到一個新的Socket連線請求後都會新起一個執行緒來跟當前Socket進行通訊。

服務端程式碼

public class server {
public static void main(String args[]) throws IOException{
//為了簡單起見，所有的異常資訊都往外拋  
 int port = 8899;  
     //定義一個ServerSocket監聽在埠8899上  
     ServerSocket server = new ServerSocket(port);  


     while(true){
   
    //server嘗試接收其他Socket的連線請求，server的accept方法是阻塞式的  
    Socket socket=server.accept();
    
    //每接收到一個Socket就建立一個新的執行緒來處理它  
    new Thread(new Task(socket)).start();
     }
}
static class Task implements Runnable{
//靜態內部類
 
private Socket socket;

public Task(Socket socket){
this.socket=socket;
}


@Override
public void run() {
try{
handleSocket();
}
catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}

private void handleSocket() throws Exception{
//跟客戶端建立好連線之後，我們就可以獲取socket的InputStream，並從中讀取客戶端發過來的資訊了。  
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));  
        StringBuilder sb = new StringBuilder();  
        String temp;  
        int index;  
        while ((temp=br.readLine()) != null) {  
        //使用BufferedReader來一次讀一行
           if ((index = temp.indexOf("eof")) != -1) {//遇到eof時就結束接收  
            sb.append(temp.substring(0, index));  
               break;  
           }  
           sb.append(temp);  
        } 
        //socket.setSoTimeout(20*1000);
        System.out.println("from client: " + sb);  
        //讀完後寫一句  
        Writer writer = new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream());  
        writer.write("Hello Client.");  
        writer.write("eof\n");  
        writer.flush();  
        writer.close();  
        br.close();  
        socket.close();  
}


}


}

客戶端程式碼

public class client {
private static List<Queue> queueCache = new LinkedList<Queue>();
public static void main(String args[]) throws Exception {  
 
     //為了簡單起見，所有的異常都直接往外拋  
     String host = "192.168.1.55";  //要連線的服務端IP地址  
     int port = 8899;   //要連線的服務端對應的監聽埠  
     //與服務端建立連線  
     Socket client = new Socket(host, port);  
     //建立連線後就可以往服務端寫資料了  
     Writer writer = new OutputStreamWriter(client.getOutputStream());
     writer.write("Hello Server.");  
     writer.write("eof\n"); 
     writer.flush();//寫完後要記得flush
     BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));  
     StringBuffer sb = new StringBuffer();  
     String temp;  
     int index;  
     while ((temp=br.readLine()) != null) {  
        if ((index = temp.indexOf("eof")) != -1) {  
           sb.append(temp.substring(0, index));  
           break;  
        }  
        sb.append(temp);  
     }  
     System.out.println("from server: " + sb);  


     br.close();
     writer.close();  
     client.close();  
  }  
}

BufferedReader的readLine方法是一次讀一行的，這個方法是阻塞的，直到它讀到了一行資料為止程式才會繼續往下執行，那麼readLine什麼時候才會讀到一行呢？直到程式遇到了換行符或者是對應流的結束符readLine方法才會認為讀到了一行，才會結束其阻塞，讓程式繼續往下執行。所以我們在使用BufferedReader的readLine讀取資料的時候一定要記得在對應的輸出流裡面一定要寫入換行符（流結束之後會自動標記為結束，readLine可以識別），寫入換行符之後一定記得如果輸出流不是馬上關閉的情況下記得flush一下，這樣資料才會真正的從緩衝區裡面寫入。

Socket為我們提供了一個setSoTimeout()方法來設定接收資料的超時時間，單位是毫秒。當設定的超時時間大於0，並且超過了這一時間Socket還沒有接收到返回的資料的話，Socket就會丟擲一個SocketTimeoutException。