Java 网络编程基础考题

选择题

1. 以下哪个类是Java中用于创建TCP服务器的核心类？

A. Socket
B. ServerSocket
C. DatagramSocket
D. URLConnection

答案：B

2. UDP协议的特点是什么？

A. 面向连接，可靠传输
B. 无连接，不可靠传输
C. 面向连接，不可靠传输
D. 无连接，可靠传输

答案：B

3. 在Java中，以下哪个类用于UDP通信？

A. Socket
B. ServerSocket
C. DatagramSocket
D. HttpURLConnection

答案：C

4. TCP三次握手的正确顺序是？

A. SYN → ACK → SYN+ACK
B. SYN → SYN+ACK → ACK
C. ACK → SYN → SYN+ACK
D. SYN+ACK → SYN → ACK

答案：B

5. 以下哪个端口号范围是系统保留端口？

A. 0-1023
B. 1024-49151
C. 49152-65535
D. 8000-9000

答案：A

填空题

1. Java中创建TCP客户端连接使用 _______ 类，创建服务器端监听使用 _______ 类。

答案：Socket, ServerSocket

2. UDP数据传输使用 _______ 类封装数据，通过 _______ 类进行发送和接收。

答案：DatagramPacket, DatagramSocket

3. 网络编程中，_______ 用于标识网络中的主机，_______ 用于标识主机上的具体服务。

答案：IP地址, 端口号

4. TCP是 _______ 协议，提供 _______ 的数据传输服务。

答案：面向连接, 可靠

5. 在Java网络编程中，_______ 类可以用来解析URL并建立HTTP连接。

答案：URLConnection

简答题

1. 简述TCP和UDP的主要区别。

答案：

  • 连接性：TCP是面向连接的，UDP是无连接的
  • 可靠性：TCP提供可靠传输，UDP不保证数据到达
  • 速度：UDP传输速度快，TCP相对较慢
  • 数据完整性：TCP保证数据完整性和顺序，UDP不保证
  • 应用场景：TCP适用于文件传输、网页浏览等，UDP适用于视频直播、游戏等

2. 解释什么是Socket，以及它在网络编程中的作用。

答案：
Socket是网络编程中的一个抽象概念，代表网络通信的端点。它的作用包括：

  • 提供应用程序与网络协议栈的接口
  • 封装了复杂的网络通信细节
  • 支持不同的协议（TCP、UDP等）
  • 实现进程间的网络通信
  • 提供数据的发送和接收功能

3. 描述TCP连接建立的三次握手过程。

答案：

  1. 第一次握手：客户端发送SYN包到服务器，请求建立连接
  2. 第二次握手：服务器收到SYN包后，发送SYN+ACK包给客户端，确认连接请求
  3. 第三次握手：客户端收到SYN+ACK包后，发送ACK包给服务器，确认连接建立

连接建立后，双方可以开始数据传输。

编程题

1. 编写一个简单的TCP服务器，监听8080端口，接收客户端消息并回显。

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

public class TCPServer {
    public static void main(String[] args) {
        try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080)) {
            System.out.println("服务器启动，监听端口8080");
            
            while (true) {
                Socket clientSocket = serverSocket.accept();
                
                BufferedReader in = new BufferedReader(
                    new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));
                PrintWriter out = new PrintWriter(
                    clientSocket.getOutputStream(), true);
                
                String message = in.readLine();
                System.out.println("收到消息: " + message);
                out.println("回显: " + message);
                
                clientSocket.close();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2. 编写对应的TCP客户端，连接上述服务器并发送消息。

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

public class TCPClient {
    public static void main(String[] args) {
        try (Socket socket = new Socket("localhost", 8080)) {
            PrintWriter out = new PrintWriter(
                socket.getOutputStream(), true);
            BufferedReader in = new BufferedReader(
                new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            
            out.println("Hello Server!");
            String response = in.readLine();
            System.out.println("服务器响应: " + response);
            
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

3. 编写一个UDP服务器，接收客户端数据包并返回响应。

import java.net.*;

public class UDPServer {
    public static void main(String[] args) {
        try (DatagramSocket socket = new DatagramSocket(9999)) {
            System.out.println("UDP服务器启动，监听端口9999");
            
            byte[] buffer = new byte[1024];
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
            
            while (true) {
                socket.receive(packet);
                String message = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength());
                System.out.println("收到: " + message);
                
                String response = "收到: " + message;
                byte[] responseData = response.getBytes();
                DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(
                    responseData, responseData.length, 
                    packet.getAddress(), packet.getPort());
                
                socket.send(responsePacket);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

4. 编写对应的UDP客户端。

import java.net.*;

public class UDPClient {
    public static void main(String[] args) {
        try (DatagramSocket socket = new DatagramSocket()) {
            String message = "Hello UDP Server!";
            byte[] data = message.getBytes();
            
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(
                data, data.length, 
                InetAddress.getByName("localhost"), 9999);
            
            socket.send(packet);
            
            byte[] buffer = new byte[1024];
            DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
            socket.receive(responsePacket);
            
            String response = new String(responsePacket.getData(), 0, responsePacket.getLength());
            System.out.println("服务器响应: " + response);
            
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

分析题

1. 分析以下代码的问题并给出改进建议：

public class BadServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ServerSocket server = new ServerSocket(8080);
        Socket client = server.accept();
        // 处理客户端请求
        client.close();
        server.close();
    }
}

问题分析：

  1. 没有异常处理机制
  2. 只能处理一个客户端连接
  3. 没有使用try-with-resources管理资源
  4. 缺少实际的数据处理逻辑

改进建议：

  • 使用try-with-resources确保资源正确关闭
  • 添加循环处理多个客户端
  • 添加异常处理
  • 考虑使用多线程处理并发连接