套接字與數(shù)據(jù)流資料課件

套接字與數(shù)據(jù)流資料課件2023REPORTING套接字基礎(chǔ)數(shù)據(jù)流基礎(chǔ)套接字與數(shù)據(jù)流的關(guān)系套接字編程數(shù)據(jù)流編程套接字與數(shù)據(jù)流應(yīng)用案例目錄CATALOGUE2023PART01套接字基礎(chǔ)2023REPORTING套接字是網(wǎng)絡(luò)通信的基本單元，用于實(shí)現(xiàn)不同主機(jī)間的進(jìn)程間通信。它提供了一種標(biāo)準(zhǔn)的接口，使應(yīng)用程序能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。套接字在應(yīng)用程序中，通過(guò)調(diào)用系統(tǒng)提供的套接字函數(shù)（如socket()函數(shù)），可以創(chuàng)建一個(gè)套接字對(duì)象。該對(duì)象包含了一些參數(shù)，如協(xié)議、地址族、套接字類型等，用于指定通信的規(guī)則和屬性。套接字的創(chuàng)建套接字定義套接字類型010203流式套接字（StreamSockets）：流式套接字用于提供可靠的、雙向的、基于連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。它保證了數(shù)據(jù)的有序傳輸和丟失數(shù)據(jù)的重傳。TCP協(xié)議使用流式套接字進(jìn)行通信。數(shù)據(jù)報(bào)套接字（DatagramSockets）：數(shù)據(jù)報(bào)套接字用于提供無(wú)連接的、不可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。它不保證數(shù)據(jù)的順序和丟失數(shù)據(jù)的重傳。UDP協(xié)議使用數(shù)據(jù)報(bào)套接字進(jìn)行通信。原始套接字（RawSockets）：原始套接字允許應(yīng)用程序直接訪問(wèn)低層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如IP協(xié)議。它通常用于實(shí)現(xiàn)自定義的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序或進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)試。主機(jī)地址主機(jī)地址指定了要通信的主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IP地址。它用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備位置。協(xié)議地址協(xié)議地址指定了要使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和地址族，如IPv4地址或IPv6地址。它決定了套接字使用的通信協(xié)議和地址格式。端口號(hào)端口號(hào)用于標(biāo)識(shí)主機(jī)上的應(yīng)用程序或服務(wù)。不同的應(yīng)用程序可以使用不同的端口號(hào)來(lái)區(qū)分不同的通信通道。端口號(hào)在0到65535之間。套接字地址PART02數(shù)據(jù)流基礎(chǔ)2023REPORTING在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)流是由一系列有序的數(shù)據(jù)單元組成的動(dòng)態(tài)序列。數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流中的每個(gè)元素稱為數(shù)據(jù)單元，它可以是數(shù)據(jù)包、消息或事件。數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)流是動(dòng)態(tài)變化的，數(shù)據(jù)單元按照特定的順序和時(shí)間間隔連續(xù)傳輸。動(dòng)態(tài)序列數(shù)據(jù)流定義有序數(shù)據(jù)流無(wú)序數(shù)據(jù)流可靠數(shù)據(jù)流不可靠數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流分類01020304數(shù)據(jù)單元按照固定的順序依次傳輸，每個(gè)數(shù)據(jù)單元都有一個(gè)固定的位置和順序。數(shù)據(jù)單元的傳輸順序可以任意變化，不保證每個(gè)數(shù)據(jù)單元都有固定的位置和順序。數(shù)據(jù)單元能夠可靠地傳輸?shù)侥康牡兀粊G失、不重復(fù)、不亂序。數(shù)據(jù)單元的傳輸可能丟失、重復(fù)或亂序，無(wú)法保證可靠傳輸。數(shù)據(jù)單元按照固定的時(shí)間間隔連續(xù)傳輸，類似于實(shí)時(shí)流媒體。連續(xù)傳輸事件觸發(fā)傳輸周期性傳輸請(qǐng)求響應(yīng)傳輸數(shù)據(jù)單元的傳輸由特定事件觸發(fā)，例如用戶請(qǐng)求或系統(tǒng)狀態(tài)變化。數(shù)據(jù)單元按照固定的時(shí)間周期進(jìn)行傳輸，類似于心跳包或定時(shí)任務(wù)。數(shù)據(jù)單元的傳輸基于請(qǐng)求和響應(yīng)模式，例如HTTP請(qǐng)求和響應(yīng)。數(shù)據(jù)流傳輸方式PART03套接字與數(shù)據(jù)流的關(guān)系2023REPORTING套接字用于建立網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。在網(wǎng)絡(luò)通信中，套接字是數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩它c(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換。套接字遵循特定的通信協(xié)議，如TCP/IP協(xié)議。通過(guò)套接字，應(yīng)用程序可以實(shí)現(xiàn)協(xié)議規(guī)定的通信規(guī)則和數(shù)據(jù)格式，確保數(shù)據(jù)的正確傳輸。套接字在數(shù)據(jù)流中的應(yīng)用協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)流是數(shù)據(jù)的序列化表示，能夠?qū)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可傳輸?shù)母袷健Ｍㄟ^(guò)數(shù)據(jù)流，套接字能夠?qū)?yīng)用程序的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合傳輸?shù)母袷?，?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)流可以用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，例如過(guò)濾、排序、聚合等操作。在套接字中，數(shù)據(jù)流可以用于對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以滿足應(yīng)用程序的需求。數(shù)據(jù)流在套接字中的作用數(shù)據(jù)傳輸與處理套接字和數(shù)據(jù)流共同協(xié)作，完成數(shù)據(jù)的傳輸和處理任務(wù)。套接字負(fù)責(zé)建立連接和發(fā)送/接收數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)流負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可傳輸?shù)母袷讲⑦M(jìn)行處理。協(xié)議實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)處理套接字實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議，確保數(shù)據(jù)的正確傳輸，而數(shù)據(jù)流提供數(shù)據(jù)處理功能，滿足應(yīng)用程序的需求。兩者相互配合，共同完成數(shù)據(jù)通信和處理的整個(gè)過(guò)程。套接字與數(shù)據(jù)流協(xié)同工作PART04套接字編程2023REPORTING123C語(yǔ)言是一種通用的、過(guò)程式的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，廣泛應(yīng)用于底層開(kāi)發(fā)，是許多網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的參考實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言。C語(yǔ)言Python是一種解釋型、高級(jí)編程語(yǔ)言，其簡(jiǎn)潔的語(yǔ)法和動(dòng)態(tài)類型特性使得它成為許多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言。PythonJava是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，具有跨平臺(tái)的特性，廣泛應(yīng)用于企業(yè)級(jí)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)編程。Java套接字編程語(yǔ)言01創(chuàng)建套接字根據(jù)需要選擇合適的套接字類型和協(xié)議族，調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)創(chuàng)建套接字。02綁定地址將套接字與本地地址（IP地址和端口號(hào)）綁定，以便接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。03監(jiān)聽(tīng)連接對(duì)于服務(wù)器端套接字，需要監(jiān)聽(tīng)來(lái)自客戶端的連接請(qǐng)求。04接受連接等待客戶端請(qǐng)求，并接受連接請(qǐng)求。05數(shù)據(jù)傳輸通過(guò)套接字進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。06關(guān)閉套接字完成數(shù)據(jù)傳輸后，關(guān)閉套接字以釋放資源。套接字編程步驟TCP服務(wù)器示例創(chuàng)建一個(gè)TCP服務(wù)器，監(jiān)聽(tīng)指定端口，接受客戶端連接，并發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。TCP客戶端示例創(chuàng)建一個(gè)TCP客戶端，連接到服務(wù)器，發(fā)送數(shù)據(jù)，并接收服務(wù)器的響應(yīng)。UDP服務(wù)器示例創(chuàng)建一個(gè)UDP服務(wù)器，綁定本地地址，接收數(shù)據(jù)并回復(fù)。UDP客戶端示例創(chuàng)建一個(gè)UDP客戶端，發(fā)送數(shù)據(jù)到服務(wù)器，并接收服務(wù)器的響應(yīng)。套接字編程示例PART05數(shù)據(jù)流編程2023REPORTING03Python：Python是一種簡(jiǎn)單易學(xué)的編程語(yǔ)言，也支持?jǐn)?shù)據(jù)流編程，適合初學(xué)者和快速開(kāi)發(fā)。01Java：Java是一種廣泛使用的編程語(yǔ)言，支持?jǐn)?shù)據(jù)流編程，具有跨平臺(tái)的特點(diǎn)。02CC是一種高效、快速的編程語(yǔ)言，也支持?jǐn)?shù)據(jù)流編程，適合開(kāi)發(fā)高性能的應(yīng)用程序。數(shù)據(jù)流編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)流節(jié)點(diǎn)是數(shù)據(jù)流圖中的基本單元，表示對(duì)數(shù)據(jù)的處理操作。根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理邏輯。運(yùn)行和調(diào)試運(yùn)行數(shù)據(jù)流程序，進(jìn)行必要的調(diào)試和優(yōu)化，確保程序的正確性和性能。連接數(shù)據(jù)流節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)流節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)，形成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)流圖，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的流動(dòng)和處理。定義數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖是一種圖形化表示數(shù)據(jù)流的方式，通過(guò)節(jié)點(diǎn)和邊來(lái)表示數(shù)據(jù)的處理和傳輸過(guò)程。數(shù)據(jù)流編程步驟讀取一個(gè)文本文件，將文件中的每一行作為一個(gè)元素進(jìn)行處理?？梢允褂脭?shù)據(jù)流節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)文件的讀取、分割、處理等操作。文件讀取通過(guò)網(wǎng)絡(luò)爬蟲獲取網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行解析和處理?？梢允褂脭?shù)據(jù)流節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)的抓取、解析、存儲(chǔ)等操作。網(wǎng)絡(luò)爬蟲對(duì)實(shí)時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，例如股票交易數(shù)據(jù)的處理和分析?？梢允褂脭?shù)據(jù)流節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、處理、分析和存儲(chǔ)等操作。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)流編程示例PART06套接字與數(shù)據(jù)流應(yīng)用案例2023REPORTING實(shí)時(shí)視頻流傳輸系統(tǒng)案例名稱該系統(tǒng)使用套接字實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻流的傳輸，支持一對(duì)一或一對(duì)多的視頻傳輸，確保視頻質(zhì)量、流暢度和實(shí)時(shí)性。描述使用TCP/IP套接字進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，利用多線程或異步處理來(lái)優(yōu)化性能。技術(shù)要點(diǎn)基于套接字的數(shù)據(jù)傳輸案例案例名稱大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)描述該平臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)流處理海量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)分析、預(yù)警和決策支持。技術(shù)要點(diǎn)采用流式處理框架（如ApacheFlink、Storm等）進(jìn)行數(shù)據(jù)流的處理，支持高吞吐、低延遲的數(shù)據(jù)處理?；跀?shù)據(jù)流的