Java的Socket通訊基礎編程完全指南

更新時間：2015年08月06日 10:14:33 作者：zinss26914

這篇文章主要介紹了Java的Socket通訊基礎編程,包括對Socket服務器的并發(fā)訪問方法,是Java網絡編程中的重要知識,相當推薦!需要的朋友可以參考下

什么是Socket
網絡上的兩個程序通過一個雙向的通訊連接實現(xiàn)數(shù)據的交換，這個雙向鏈路的一端稱為一個Socket。Socket通常用來實現(xiàn)客戶方和服務方的連接。Socket是TCP/IP協(xié)議的一個十分流行的編程界面，一個Socket由一個IP地址和一個端口號唯一確定。
但是，Socket所支持的協(xié)議種類也不光TCP/IP一種，因此兩者之間是沒有必然聯(lián)系的。在Java環(huán)境下，Socket編程主要是指基于TCP/IP協(xié)議的網絡編程。

Socket通訊的過程
Server端Listen(監(jiān)聽)某個端口是否有連接請求，Client端向Server 端發(fā)出Connect(連接)請求，Server端向Client端發(fā)回Accept（接受）消息。一個連接就建立起來了。Server端和Client 端都可以通過Send，Write等方法與對方通信。
對于一個功能齊全的Socket，都要包含以下基本結構，其工作過程包含以下四個基本的步驟：
　　（1）創(chuàng)建Socket；
　?。?）打開連接到Socket的輸入/出流；
　　（3）按照一定的協(xié)議對Socket進行讀/寫操作；
　?。?）關閉Socket.（在實際應用中，并未使用到顯示的close，雖然很多文章都推薦如此，不過在我的程序中，可能因為程序本身比較簡單，要求不高，所以并未造成什么影響。）

創(chuàng)建Socket
java在包java.net中提供了兩個類Socket和ServerSocket，分別用來表示雙向連接的客戶端和服務端。這是兩個封裝得非常好的類，使用很方便。其構造方法如下：

　　Socket(InetAddress address, int port);
　　Socket(InetAddress address, int port, boolean stream);
　　Socket(String host, int prot);
　　Socket(String host, int prot, boolean stream);
　　Socket(SocketImpl impl)
　　Socket(String host, int port, InetAddress localAddr, int localPort)
　　Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort)
　　ServerSocket(int port);
　　ServerSocket(int port, int backlog);
　　ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr)

　　其中address、host和port分別是雙向連接中另一方的IP地址、主機名和端口號，stream指明socket是流socket還是數(shù)據報socket，localPort表示本地主機的端口號，localAddr和 bindAddr是本地機器的地址（ServerSocket的主機地址），impl是socket的父類，既可以用來創(chuàng)建serverSocket又可以用來創(chuàng)建Socket。count則表示服務端所能支持的最大連接數(shù)。例如：學習視頻網 http://www.xxspw.com

　　Socket client = new Socket("127.0.01.", 80);
　　ServerSocket server = new ServerSocket(80);

　　注意，在選擇端口時，必須小心。每一個端口提供一種特定的服務，只有給出正確的端口，才能獲得相應的服務。0~1023的端口號為系統(tǒng)所保留，例如http服務的端口號為80,telnet服務的端口號為21,ftp服務的端口號為23, 所以我們在選擇端口號時，最好選擇一個大于1023的數(shù)以防止發(fā)生沖突。
　　在創(chuàng)建socket時如果發(fā)生錯誤，將產生IOException，在程序中必須對之作出處理。所以在創(chuàng)建Socket或ServerSocket是必須捕獲或拋出例外。

代碼

server

 package socket; 
   
  import java.io.*; 
  import java.net.*; 
   
  public class TcpServer { 
    public static void main(String[] args) throws Exception { 
      ServerSocket server = new ServerSocket(9091); 
      try { 
        Socket client = server.accept(); 
        try { 
          BufferedReader input = 
              new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream())); 
          boolean flag = true; 
          int count = 1; 
   
          while (flag) { 
            System.out.println("客戶端要開始發(fā)騷了，這是第" + count + "次！"); 
            count++; 
             
            String line = input.readLine(); 
            System.out.println("客戶端說：" + line); 
             
            if (line.equals("exit")) { 
              flag = false; 
              System.out.println("客戶端不想玩了！"); 
            } else { 
              System.out.println("客戶端說： " + line); 
            } 
   
          } 
        } finally { 
          client.close(); 
        } 
         
      } finally { 
        server.close(); 
      } 
    } 
  }

client

  package socket; 
   
  import java.io.*; 
  import java.net.*; 
  import java.util.Scanner; 
   
  public class TcpClient { 
    public static void main(String[] args) throws Exception { 
      Socket client = new Socket("127.0.0.1", 9091); 
      try { 
        PrintWriter output = 
            new PrintWriter(client.getOutputStream(), true); 
        Scanner cin = new Scanner(System.in); 
        String words; 
   
        while (cin.hasNext()) { 
          words = cin.nextLine(); 
   
          output.println(words); 
   
          System.out.println("寫出了數(shù)據: " + words); 
        } 
   
        cin.close(); 
      } finally { 
        client.close(); 
      } 
    } 
  }

Server綁定ip

用c寫socket的時候，struct sockaddr_in 結構體是可以指定sin_addr.s_addr的，也就是可以指定ip地址，為什么會有這種需求呢，例如我的網絡鏈接是這樣的：

201586101125110.png (804×634)

我可能只想綁定eth0這個網卡的ip地址，因為我的lo和wlan0都可能在用一端口做了nginx的虛擬主機，因此在服務器端開啟ServerSocket的時候，有指定ip的需求

方案
ServerSocket的一個構造函數(shù)如下：

public ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr) throws IOException

參數(shù)：

    port - 本地 TCP 端口
    backlog - 偵聽 backlog
    bindAddr - 要將服務器綁定到的 InetAddress

因為InetAddress無構造函數(shù)，我在這里糾結了好一段時間，查看stackoverflow上，可以使用InetAddress的getByName方法

示例代碼

  InetAddress bindip = InetAddress.getByName("192.168.1.168"); 
   
  ServerSocket server = new ServerSocket(9091, 0, bindip);

并發(fā)訪問
服務器端通過增加多線程來同時處理多個客戶端的請求，其實實現(xiàn)還是很水的，畢竟java對多線程封裝也足夠好了，我是在Server服務器端用一個內部類實現(xiàn)了Runnable接口，在run方法里處理客戶端的請求，將數(shù)據打印出來

server代碼

package capitalsocket; 
   
  import java.io.BufferedReader; 
  import java.io.IOException; 
  import java.io.InputStreamReader; 
  import java.net.InetAddress; 
  import java.net.ServerSocket; 
  import java.net.Socket; 
   
  public class CapitalizeServer { 
    private static int clientNum = 0; 
   
    public static void main(String args[]) throws Exception { 
      ServerSocket listener = new ServerSocket(9898, 0, InetAddress.getByName("192.168.1.168")); 
      try { 
        while (true) { 
          Capitalizer multip = new Capitalizer(listener.accept(), CapitalizeServer.clientNum ++); 
          Thread t = new Thread(multip); 
          t.start(); 
        } 
      } finally { 
        listener.close(); 
      } 
    } 
   
    private static class Capitalizer implements Runnable { 
      private Socket client; 
      private int id; 
   
      public Capitalizer(Socket s, int id) { 
        this.client = s; 
        this.id = id; 
      } 
   
      public void run() { 
        try { 
          BufferedReader input = 
              new BufferedReader(new InputStreamReader(this.client.getInputStream())); 
           
          while (true) { 
            String data = input.readLine(); 
             
            if (data.equals("bye")) { 
              System.out.println("當前第" + this.id + "個客戶端度不想玩了!"); 
              break; 
            } else { 
              System.out.println("當前第" + this.id + "個客戶端說：" + data); 
            } 
          } 
   
        } catch (IOException e) { 
          e.printStackTrace(); 
        } finally { 
          try { 
            this.client.close(); 
          } catch (IOException e) { 
            e.printStackTrace(); 
          } 
        } 
      } 
    } 
   
  }

client代碼
客戶端代碼基本沒變，增加了一個退出操作

package capitalsocket; 
   
  import java.io.PrintWriter; 
  import java.net.Socket; 
  import java.util.Scanner; 
   
  public class CapitalizeClient { 
    public static void main(String[] args) throws Exception { 
      Socket client = new Socket("192.168.1.168", 9898); 
      try { 
        PrintWriter output = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true); 
        Scanner cin = new Scanner(System.in); 
        String words; 
   
        while (cin.hasNext()) { 
          words = cin.nextLine(); 
          output.println(words); 
           
          if (words.equals("bye")) { 
            break; 
          } 
           
          // 每寫一次數(shù)據需要sleep一會 
          Thread.sleep(3000); 
        } 
   
        cin.close(); 
      } finally { 
        client.close(); 
      } 
    } 
  }

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