在学习Socket编程之前我们要了解一下概念。端口不是物理设备，而是促进服务器和客户端之间通信的抽象概念。端口是由一个 2 的 16 次幂的整数表示的，所以，一台机器最多可以有65536个端口（0~65535）。端口一共分为三个种类：知名端口：0 ~ 1023（例如：80端口用于http，25端口用于smtp）。注册端口：1024 ~ 49151。动态/私有端口：49152 ~ 65535。

端口号是用 16 bit 无符号整数表示的，取值范围是 0~65535，总共可以分配 65536 个端口号。端口号属于稀缺资源，是由 Internet Assigned Numbers Authority (IANA）统一管理和分配的。端口号当前分配状况：0 ~ 1023此区间内的端口号叫做知名端口号，已经被系统或者是一些知名的服务所占用，比如：端口号用途20 , 21用于 FTP 协议23用于 telnet 协议80用于著名的 HTTP 服务443用于 HTTPS 服务1023 ~ 65535此区间端口号也有很多被知名的应用占有，比如：端口号用途1433用于 SQL Server 服务等等1935用于 RTMP 服务3306用于 MySQL 服务8080作为 HTTP 服务的另外一个端口号

所谓的端口，就好像是门牌号一样，客户端可以通过 ip 地址找到对应的服务器端，但是服务器端是有很多端口的，每个应用程序对应一个端口号，通过类似门牌号的端口号，客户端才能真正的访问到该服务器。为了对端口进行区分，将每个端口进行了编号，这就是端口号 。

所谓的端口，就好像是门牌号一样，客户端可以通过 ip 地址找到对应的服务器端，但是服务器端是有很多端口的，每个应用程序对应一个端口号，通过类似门牌号的端口号，客户端才能真正的访问到该服务器。为了对端口进行区分，将每个端口进行了编号，这就是端口号 。而 MySQL 服务默认指定的端口号为 3306，这个在之前介绍安装 MySQL 的时候，其中配置 my.ini 文件的内容时候，其中就有端口号配置，内容如下：

首先由服务端初始化 Socket 接口，然后绑定并监听自己的端口号，此时服务端会阻塞式等待客户端连接。

客户端可以在需要发送消息的时候初始化 Socket 接口，设置服务端的 IP 地址和端口号就可以连接到服务器，接着在连接成功之后，双方就完成了连接的建立。

可以使用 Request 对象中的 port() 方法获取当前访问的端口号，代码如下： public function getInfo(Request $request){ halt($request->port()); }执行结果如下图所示：Tips: 所谓的端口，就好像是门牌号一样，客户端可以通过ip地址找到对应的服务器端，但是服务器端是有很多端口的，每个应用程序对应一个端口号，通过类似门牌号的端口号，客户端才能真正的访问到该服务器。为了对端口进行区分，将每个端口进行了编号，这就是端口号 。

前后端分离时，后端接口可不能太随意，目前后端接口编写大多遵循 RESTful 风格。做后端接口的公司这么多，如果大家都定义自己的规范，是不利于公司之间的合作的。如果大家都能遵循一个规范来开发接口，很明显相关人员都能省心不少。RESTful 就是一种非常流行的 HTTP 接口规范，简单明了，使用的人也多，用它准没错。规范的意义，就是提供标准，提高效率。汽车行业标准化程度已经很高了，软件行业还需努力！（图片来源于网络，版权归原作者所有）

将宿主机的本地端口，与指定容器的服务端口进行映射绑定，之后访问宿主机端口时，会将请求自动转发到容器的端口上，实现外部对容器内网络服务的访问。创建名为 n0 的 nginx 容器，映射宿主机 8000 端口到它的 80 端口docker run -d -t -p 8000:80 --name n0 nginxTips：指定的宿主机端口必须是未被占用的端口，否则操作会失败，且生成一个无法正常启动的容器 n0， 需要手动删除。使用 docker port n0 查看 n0 的端口映射信息，显示如下：80/tcp -> 0.0.0.0:8000打开浏览器，地址栏输入 http://localhost:8000 或 http:// 宿主机 IP:8000， 都能访问到 n0 的 nginx 服务。如果需要绑定多个容器端口，可以连续使用 -p 参数多次指定docker run -d -t -p 8001:80 -p 8433:443 --name n1 ngin如果不想主动指定宿主机端口，可以使用 -P 参数，宿主机随机使用一个可用端口与容器端口进行映射docker run -d -t -P --name n2 nginx如果只想使用宿主机上特定的网口与容器进行映射docker run -d -t -p 192.168.1.13:8002:80 --name n3 nginxTips：此处 192.168.1.13 指代 宿主机映射网口的 IP 地址，需要根据网口的实际 IP 更改 *。我们执行 docker ps 可能出现如下几个的 nginx 容器：再执行 iptables -t nat -nL 查看下防火墙：比对上面两个的输出，不难发现，这种端口转发方式的本质是通过配置 iptables 规则转发实现的，效率较低，如果容器的服务端口数量过多，需要配置较多的映射，占用大量宿主机端口，也不便于管理。不再使用的容器记得删除掉，释放资源和空间docker rm -f n0 n1 n2 n3

用法：EXPOSE 端口号示例:EXPOSE 8080启动容器时，如果我们使用自动映射 -P 或 --net=host 宿主机网络模式，容器中 EXPOSE 标记暴露的端口与宿主机网络会自动建立关联。如果没有指定 EXPOSE，使用 -p 手动指定端口映射参数也可以访问到容器内提供服务的端口。EXPOSE 显式地标明镜像开放端口，一定程度上提供了操作的便利，也提高了 Dockerfile 的可读性和可维护性。

nginx 软件服务启动之后默认的端口号是 80，可以使用如下命通过 PID 查找到端口号，命令如下：netstat -apn | grep 12471执行结果如下：Tips：如图所示，可以知道进程 PID = 12471 这个进程符合 nginx 启动的端口号。

上面说到要在浏览器中输入 localhost:5000 才能看到运行效果。其中 localhost 代表本地 IP 地址，你也可以把 localhost 改成 127.0.0.1，效果和 localhost 是一样的。那么 5000 代表什么呢？其实 5000 是一个端口号，你可以把端口号理解为是门牌号。我们的电脑会为每一个应用程序划分运行区间，每一个运行区间的标识就是端口号，我们可以通过端口号来访问对应的应用程序，这和你在酒店根据门牌号找到房间是一个道理。默认情况下，Flask 应用程序监听地址 127.0.0.1 和端口 5000。如果你不想让 Flask 程序运行在 5000 端口，也可以通过参数设置可以修改默认的监听地址和端口，比如我们想让 Flask 程序运行在一个比较吉利的端口 8888 上面，可以这样修改代码：from flask import Flaskapp = Flask(__name__)@app.route('/')def hello_world(): return '<b>Hello World</b>'if __name__ == '__main__': app.run(host = '0.0.0.0', port = 8888)设定 app.run 的函数参数 host 为 ‘0.0.0.0’，表示监听每一个可用的网络接口；设定 app.run 的函数参数 port 为 8888，表示监听端口 8888。

Tips：桥接宿主机网络与 端口映射模式的设定参考 Docker 网络 部分内容。桥接模式，多个宿主机位于同一个局域网，将每一个宿主机上的容器网络桥接到宿主机网络中，容器和宿主机同在一个局域网中互相通信。每台宿主机上的容器都直接从局域网中获取IP地址，容易导致IP地址冲突。端口映射模式，是将容器的服务所运行的端口映射到宿主机的某一个端口，然后其他的容器通过宿主机的对应端口进行访问。只要宿主机间能互相通信，容器之间就能通过宿主机的指定端口进行通信。但是这种方式需要对每一个容器都映射端口，而且宿主机的端口也有限。

编写 API 有什么好处呢？由于 API 就是把 Web 应用的功能全部封装了，所以，通过 API 操作数据，可以极大地把前端和后端的代码隔离，使得后端代码更易于测试，前端代码编写更加简单。此外，如果我们把前端页面看作是一种用于展示的客户端，那么 API 就是为客户端提供数据、操作数据的接口。这种设计可以获得极高的扩展性。例如：我们经常使用的淘宝商城就有很多的客户端，Web， iOS 和 Android 。这些客户端其实都是共用的一套后端代码。但是当我们在 Web 端搜索商品时得到的结果和在 iOS 和 Android 端得到的结果却是一样的。这是因为，我们在不同用户端搜索的时候，访问了后端同一个 API 。这样后端针对前端的同一种需求，只需开发一种接口，就可满足前端不同终端对于该资源的调用，而无需针对不同终端做差异化开发，这便大大降低了开发工作量，节约了开发时间。

public class Server { public static void main(String[] args) { // 创建一个serverSocket监听本地的6000端口 try(ServerSocket server = new ServerSocket (6000)) { // 当有客户端连接上就建立一个socket通道 Socket socket = server.accept(); OutputStream outputStream = socket.getOutputStream(); // 有客户端连接上来就主动发送问候语 outputStream.write("hello".getBytes()); outputStream.flush(); outputStream.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } }}

前后端分离这种概念和技术，早就流行多年了。具体点说，前端编写 HTML 页面，然后通过 Ajax 请求后端接口；后端把接口封装成 API ，返回 JSON 格式的数据；前端接收到 JSON 返回数据后渲染到页面。前端工程师根本不需要懂后端，调用后端接口就行。后端使用 Spring Boot 控制器返回 JSON 十分简单，给方法添加个注解，就能将返回值序列化为 JSON 。前端干前端的活，后端干后端的活，职责分明，界限明确。这就是前后端分离的好处啊！

public class NettyServer { public static void main(String[] args) { //线程组-主要是监听客户端请求 NioEventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); //线程组-主要是处理具体业务 NioEventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); //启动类 ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap(); serverBootstrap //指定线程组 .group(bossGroup, workerGroup) //指定 NIO 模式 .channel(NioServerSocketChannel.class) //双向链表管理 .childHandler(new ChannelInitializer<NioSocketChannel>() { protected void initChannel(NioSocketChannel ch) { //责任链，指定自定义处理业务的 Handler ch.pipeline().addLast(new NettyServerHandler()); } }); //绑定端口号 serverBootstrap.bind(80); }}代码说明：以上都是模板代码，需要变动的是根据不同的业务自定义对应的 Handler，并且在 initChannel () 添加逻辑处理器；根据实际情况指定 bind () 方法的端口号，注意的是端口号不能和其它端口号冲突；这里大家先熟练掌握模板代码的编写，后面章节会讲解 NioEventLoopGroup、Pipeline 等核心组件的原理。

在前后端分离的项目中，在完成接口的开发之后，后端开发人员需要为前端人员编写接口文档，介绍接口调用方法和需要传递的参数。在 Django Rest framework 编写接口后，可以自动生成接口文档，这无疑减轻了不少工作量。接口文档以网页的方式呈现，在生产接口文档前，需要做如下操作：

在前后端分离的 Web 应用中，后端此时扮演的角色只是提供前端所需的数据，不再负责样式的渲染。前端的展示样式，完全由前端负责，针对不同的终端，进行不同的渲染，这样不仅提高了用户体验，还在很大程度上降低了前后端的耦合度。由于不同终端所需的数据几乎一样，后端仅需专注于业务逻辑，为前端提供数据即可，不再需要适配不同终端，提供不同页面，这便大大降低了开发工作量。在前后端分离的应用模式中，我们通常将后端开发的每个视图都称为一个接口，或者API，前端通过访问接口来对数据进行增删改查。前后端分离模式示意图

修改客户端的配置文件 application.properties ，以便指定客户端指向的服务端的地址。由于刚刚服务端已经占用了 8080 端口，所以将客户端的端口设置为 8091 。还有一个必要设置是客户端的名称，当我们监控的项目实例比较多时，需要通过客户端名称来区分。实例：# 配置端口server.port=8091# 配置监控管理端地址spring.boot.admin.client.url=http://127.0.0.1:8080# 客户端的名称，用于区分不同的客户端spring.boot.admin.client.instance.name=CLIENT1TIps：此处指定监控管理端地址使用的是 spring.boot.admin.client.url ，我个人认为应使用 spring.boot.admin.server.url 更加合理。当然大家不用纠结于此，此处只是特别提示。

在互联网早期，网站的内容都是一些简单的、静态的页面，服务器后端生成网页内容，然后返回给浏览器，浏览器获取 html 文件之后就可以直接解析展示了，这种生成 HTML 文件的方式被称为服务器端渲染。而随着前端页面的复杂性提高，出现了基于 ajax 技术的前后端分离的开发模式，即后端不提供完整的 html 页面，而是提供一些 api 返回 json 格式的数据，前端调用后端的 API 获取 json 数据，在前端进行 html 页面的拼接，最后后展示在浏览器上，这种生成 HTML 文件的方式被称为客户端渲染。简单的使用 requests 库无法爬取客户端渲染的页面：requests 爬下来的页面内容并不包含真正的数据只能通过调用后端的 API 才能获取页面的数据有两种方式爬取客户端渲染的网页：分析网页的调用后端 API 的接口这种方法需要分析网站的 JavaScript 逻辑，找到调用后端 API 的的代码，分析 API 的相关参数。分析后再用爬虫模拟模拟调用后端 API，从而获取真正的数据。很多情况下，后端 API 的接口接口带着加密参数，有可能花很长时间也无法破解，从而无法调用后端 API。用模拟浏览器的方式来爬取数据在无法解析后端 API 的调用方式的情况下，有一种简单粗暴的方法：直接用模拟浏览器的方式来爬取，比如用 Selenium、Splash 等库模拟浏览器浏览网页，这样爬取到的网页内容包含有真实的数据。这种方法绕过分析 JavaScript 代码逻辑的过程，大大降低了难度。

Localstorage 是一个简单的 key/value 形式的数据库，以键值对的方式存储，所以提供的接口主要是基于 k/v 的操作。基于提供的接口只能存储简单的一维数组，但是有些业务场景可能会牵涉到多维数据甚至对象的存储，怎么办？建议使用 JSON.stringify() 将数据转化成字符串方式再存储；使用复杂的前端数据库，例如 indexDB，具体不做深入讨论。

前后端分离开发，实际上前端工作就简化了。我们直接新建项目文件夹 shop-front （商城前端项目文件夹），然后将前端页面放到该文件夹即可。注意该页面不需要放到 Spring Boot 项目目录下，随便找个目录放置即可。实际开发过程中，后端和前端的项目可能都不在一台计算机上。前端核心业务代码如下，由于前端技术不是本节介绍的重点，所以不再详细解释，感兴趣的同学可以从 Git仓库 查看完整代码 。实例： //初始化方法 $(function () { var row = ""; $.ajax({ type: "GET", url: "http://127.0.0.1:8080/goods", //后端接口地址 dataType: "json", contentType: "application/json; charset=utf-8", success: function (res) { $.each(res, function (i, v) { row = "<tr>"; row += "<td>" + v.id + "</td>"; row += "<td>" + v.name + "</td>"; row += "<td>" + v.price + "</td>"; row += "<td>" + v.pic + "</td>"; row += "</tr>"; $("#goodsTable").append(row); }); }, error: function (err) { console.log(err); } }); });开发完该页面后，直接使用浏览器双击打开，查看控制台发现有错误信息提示。浏览器控制台返回错误信息考验英文水平的时候到了！关键是 has been blocked by CORS policy ，意味着被 CORS 策略阻塞了。我们的前端页面请求被 CORS 阻塞了，所以没成功获取到后端接口返回的数据。

前端应用的部署更加简单，我们直接在云服务器上下载 nginx 然后解压。打开网址 http://nginx.org/en/download.html ，点击下图中的链接下载即可。nginx 下载链接下载解压后，将前端页面直接放到 nginx/html 目录下即可。当然如果有很多网页，可以先在该目录下建立子目录便于归类网页。我们建立 shop-front 目录（表示商城系统的前端项目），然后将网页放入其中，效果如下：商城系统前端项目目录内容注意还需要修改 goods.html 中访问的后端 URL 地址，假设云服务器的公网 IP 为 x.x.x.x ，则修改为：实例：$.ajax({ type: "GET", url: "http://x.x.x.x:8080/goods", //后端接口地址 dataType: "json", contentType: "application/json; charset=utf-8", success: function (res) { $.each(res, function (i, v) { row = "<tr>"; row += "<td>" + v.id + "</td>"; row += "<td>" + v.name + "</td>"; row += "<td>" + v.price + "</td>"; row += "<td>" + v.pic + "</td>"; row += "</tr>"; $("#goodsTable").append(row); }); }, error: function (err) { console.log(err); } });此处解释下后端地址 http://x.x.x.x:8080/goods ， HTTP 代表协议， x.x.x.x 代表云服务器公网地址， 8080 是我们后端项目的启动端口，由于我们没有在配置文件中设置，所以默认就是 8080 ，最后 goods 是控制器中设定的后端接口路径。双击 nginx.exe 启动 nginx ，由于 nginx 默认启动端口是 80 ，所以此时访问 http://x.x.x.x ，效果如下，说明 nginx 启动成功！nginx 已启动成功

全局配置-consul_config.json：vi /consul/consul.d/consul_config.json{ "datacenter":"datacenter-1", "data_dir":"/consul/data", "log_level": "INFO", "node_name": "consul-server-01", "bootstrap_expect": 2,"server": true, // ui界面在一台server设置为true，其它设置为false"ui":true, // 如果绑定具体IP，会导致consul集群之间tcp8301端口失败"bind_addr":"0.0.0.0", // 客户端允许访问ip"client_addr":"0.0.0.0","enable_script_checks":true,// 加入集群"start_join":["192.168.0.1", "192.168.0.2", "192.168.0.3"],"retry_join":["192.168.0.1", "192.168.0.2", "192.168.0.3"],"ports": {"dns": 53}}

我们创建一个简单的 UDP 客户端程序，代码如下：import java.io.IOException;import java.net.DatagramPacket;import java.net.DatagramSocket;import java.net.InetSocketAddress;import java.net.SocketAddress;public class UDPClient { private static final int PORT = 9002; private static final String DST_HOST = "127.0.0.1"; private static final int RECV_BUFF_LEN = 1500; private static byte[] inBuff = new byte[RECV_BUFF_LEN]; public static void main(String[] args) { // 创建 UDP 客户端 Socket，选择无参构造方法，由系统分配本地端口号和网络接口 try (DatagramSocket udpClient = new DatagramSocket()){ // 构造发送的目标地址，指定目标 IP 和目标端口号 SocketAddress to = new InetSocketAddress(DST_HOST, PORT); while (true){ String req = "Hello Server!"; // 构造发送数据包，需要传入消息内容和目标地址结构 SocketAddress DatagramPacket message = new DatagramPacket(req.getBytes(), req.length(), to); // 发送消息 udpClient.send(message); System.out.println("Send UDP message:" + req + " to server:" + message.getSocketAddress().toString()); // 构造接收消息的数据包，需要传入 byte 数组 DatagramPacket inMessage = new DatagramPacket(inBuff, inBuff.length); // 接收消息 udpClient.receive(inMessage); System.out.println("Recv UDP message:" + new String(inMessage.getData(), 0, inMessage.getLength()) + " from server:" + inMessage.getSocketAddress().toString()); // 每隔 2 秒发送一次消息 try { Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } }}

前端框架如 Vue 打包出来往往是静态的文件 index.html 加上一个 static 目录。static 目录下有 fonts、css、js、img等静态资源目录。前端的访问是从 index.html 开始的。假设服务器上打包出的前端代码放到/root/test-web目录下，对应部署前端的配置如下:...http{ server { # 监听8080端口 listen 8080; # 指定域名，不指定也可以 server_name www.xxx.com; # 浏览器交互调参，打开gzip压缩、缓存等等 gzip on; ... location / { root /root/test-web; # 也可以简单使用 index index.html try_files $uri $uri/ /index.html; } # vue 页面中向后台 java 服务发送请求 ... }}...

前后端分离模式逐渐成为主流，随之而来的问题也很突出。通常，后端服务开发完成，开发人员会写一份后端接口调用的说明文档。不同公司、不同项目甚至不同开发人员都有各自的喜好，因而开发好的后端服务，也是千奇百怪，前端开发人员为了使用使用后端服务，必须逐个对照说明文档才能知道调用方式。小型项目还好说，大型项目接口繁杂，如果仍然采用千奇百怪的接口调用方式，就会无形中增加开发难度。那么是否有一套接口开发规范，是否有一个见名知意的接口调用方式呢？答案是有的，这就是 RESTful 规范。后续内容，我们将正式开始学习 RESTful。

Java 8 对接口做了进一步的增强。在接口中可以添加使用 default 关键字修饰的非抽象方法。还可以在接口中定义静态方法。增强后的接口看上去与抽象类的功能越来越类似了。关于默认方法和静态方法，我们在Java接口这一小节，已经结合实例详细介绍过了，忘记了的同学可以回去温习一下。

有的应用并没有明确的前端应用，比如控制台程序或者是服务接口，这种情况下就需要用到客户端凭证式获得凭证了。这种方式下，没有「人」的参与，只有认证服务对后台服务的认证。客户端凭证式