Android网络开发如何实现高效数据传输与通信？

1、网络分层

OSI七层模型

应用层（Application）：负责为应用程序提供网络服务，如HTTP、FTP等协议。

表示层（Presentation）：处理数据的格式化、加密和解密等问题。

会话层（Session）：管理应用程序之间的会话，包括建立、维护和中断会话。

传输层（Transport）：提供端到端的数据传输服务，如TCP、UDP协议。

网络层（Network）：负责数据包的路由和转发，如IP协议。

数据链路层（Data Link）：处理物理链路上的数据传输，如以太网协议。

物理层（Physical）：处理物理介质上的数据传输，如光纤、双绞线等。

TCP/IP五层模型

应用层（Application）：与OSI模型的应用层类似。

传输层（Transport）：与OSI模型的传输层类似。

网络层（Network）：与OSI模型的网络层类似。

数据链路层（Data Link）：与OSI模型的数据链路层类似。

物理层（Physical）：与OSI模型的物理层类似。

2、TCP/IP协议

三次握手

第一次握手：客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认。

第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态。

第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

四次挥手

第一次挥手：客户端发送报文告诉服务器没有数据要发送了。

第二次挥手：服务端收到，再发送给客户端告诉它我收到了。

第三次挥手：服务端向客户端发送报文，请求关闭连接。

第四次挥手：客户端收到关闭连接的请求，向服务端发送报文，服务端关闭连接。

为什么TCP是可靠的，UDP是不可靠的

TCP通过三次握手和四次挥手机制确保数据传输的可靠性，而UDP信息发出后不验证是否到达对方，所以不可靠。

3、HTTP协议

特点：简单快速、灵活、无连接、无状态。

请求报文：由请求行、请求报头和请求数据组成。

响应报文：由状态行、响应报头和响应正文组成。

4、HTTPS协议：在HTTP的基础上增加了SSL/TLS加密，确保数据传输的安全性。

5、Socket编程

概念：Socket是计算机网络中用于进程间通信的一种机制，可以在不同的设备之间建立连接，进行数据传输。

与HTTP的区别：HTTP是一种基于请求与响应模式的无连接、无状态的应用层协议，而Socket是一种面向连接的、持续的通信方式。

6、Android网络框架

HttpURLConnection：Java提供的用于执行HTTP请求的类，支持HTTP和HTTPS协议。

OkHttp：一个高效的HTTP客户端，支持同步和异步请求，支持连接池化、自动重试和恢复等功能。

Retrofit：一个类型安全的HTTP客户端，可以将HTTP请求转换成Java接口，简化网络请求的代码。

Volley：Google推出的网络请求库，适用于数据量小、频率高的请求。

7、网络请求优化

连接复用：通过复用连接减少建立连接的开销。

数据压缩：使用GZIP等压缩算法减少数据传输量。

缓存策略：使用缓存减少重复的网络请求。

8、安全与性能优化

使用HTTPS协议：确保数据传输的安全性。

对敏感数据进行加密处理：避免数据泄露。

合理配置线程池和并发量：避免因线程过多导致的性能问题。

相关问题与解答

1、为什么TCP是三次握手而不是两次握手？

答案：三次握手的过程即是通信双方相互告知序列号起始值，并确认对方已经收到了序列号起始值的必经步骤，如果只是两次握手，至多只有连接发起方的起始序列号能被确认，另一方选择的序列号则得不到确认。

2、HTTP和HTTPS的主要区别是什么？

答案：HTTP明文传输，数据都是未加密的，安全性较差；HTTPS（SSL+HTTP）数据传输过程是加密的，安全性较好，使用HTTPS协议需要到CA（Certificate Authority，数字证书认证机构）申请证书，需要一定费用，HTTP页面响应速度比HTTPS快，主要是因为HTTP使用TCP三次握手建立连接，客户端和服务器需要交换3个包，而HTTPS除了TCP的三个包，还要加上ssl握手需要的9个包，所以一共是12个包。