Java套接字(Socket)網絡編程入門
網絡應用模式主要有：
- 主機/終端模式：集中計算，集中管理；
- 客戶機/服務器（Client/Server,簡稱C/S）模式：分布計算，分布管理；
- 瀏覽器/服務器模式：利用Internet跨平臺。
www（萬維網）就是建立在客戶機/服務器模式上，以HTML語言和HTTP協議為基礎，能夠提供各種Internet服務的信息瀏覽系統。網絡信息放在主機的不同位置，www服務器利用超文本鏈路鏈接各項信息。www客戶機（瀏覽器Brower）負責與服務器建立聯系，向服務器發(fā)送請求，處理HTML超媒體，提供圖形用戶界面（GUI），顯示信息等。
在客戶機/服務器工作模式中，在Server端，要準備接受多個Client端計算機的通信。為此，除用IP地址標識Internet上的計算機之外，另還引入端口號，用端口號標識正在Server端后臺服務的線程。端口號與IP地址的組合稱為網絡套接字（socket）。
Java語言在實現C/S模式中，套接字分為兩類：
- 在Server端，ServerSocket類支持底層的網絡通信；
- 在Client端，Socket類支持網絡的底層通信。
Server機通過端口（總線I/O地址）提供面向Client機的服務；Server機在它的幾個不同端口分別同時提供幾種不同的服務。Client接入Server的某一端口，通過這個端口提請Server機為其服務。規(guī)定：端口號0~1023供系統專用。例如，HTTP協議在端口80，telnet協議在端口23。端口1024~65535供應用程序使用。
當Client程序和Server程序需要通信時，可以用Socket類建立套接字連接。套接字連接可想象為一個電話呼叫：最初是Client程序建立呼叫，Server程序監(jiān)聽；呼叫完成后，任何一方都可以隨時講話。
雙方實現通信有流式socket和數據報式socket兩種可選方式：
- 流式socket是有連接的通信，即TCP(Transmission Control Protocol)：每次通信前建立連接，通信結束后斷開連接。特點是可以保證傳輸的正確性、可靠性。
- 數據報式socket是無連接的通信，即UDP(User Datagram Protocol)：將欲傳輸的數據分成 小包，直接上網發(fā)送。無需建立連接和拆除連接，速度快，但無可靠保證。
流式socket在Client程序和Server程序間建立通信的通道。每個socket可以進行讀和寫兩種操作。對于任一端，與對方的通信會話過程是：
建立socket連接，獲得輸入/輸出流，讀數據/寫數據，通信完成后關閉socket（拆除連接）。
利用socket的構造方法，可以在客戶端建立到服務器的套接字對象：
Socket(String host,int port)：host是服務器的IP地址，port是端口號，這些是預先約定的。
例如，代碼：
try{
Socket mySocket = new Socket(“http://www.weixueyuan.net” ,1860);
}catch(IOException e){}
然后，用getInputStream()方法獲得輸入流，用這個輸入流讀取服務器放入“線路”的信息；用getOutputStream()方法獲得輸出流，用這個輸出流將信息寫入“線路”。
利用ServerSocket的構造方法可以在服務器建立接受客戶套接字的服務器套接字對象：
ServerSocket(int port)：指定端口號，創(chuàng)建一個ServerSocket對象。端口號port要與客戶呼叫的端口號相同。為此，用以下形式代碼：
try{
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(1860);
}catch(IOException e){}
服務器端程序在指定的端口監(jiān)聽，當收到Client程序發(fā)出的服務請求時，創(chuàng)建一個套接字對象與該端口對應的Client程序通信。例如，執(zhí)行上述建立服務器套接字對象的代碼，確立了對象serverSocket后，就可能它使用accept()方法，得到Socket對象，接收Client程序來自套接字mySocket的信息。如以下代碼所示：
try{
Socket sc = serverSocket.accept();//ac是一個Socket對象
}catch(IOException e){}
要撤銷服務，可以關閉Socket對象sc：
sc.close();
【例】C/S模式中的Client端應用程序。這是一個Client端的流式Socket通信的簡單實例，代碼說明Client端程序的編寫方法。例中，Client程序向服務器主機的端口4441提出請求，連接建立后完成對服務器的讀寫。
import java.io.*;
import java.net.*;
public class Client{
public static void main(String args[]){
String s = null;Socket mySocket;
DataInputStream in = null;DataOutputStream out = null;
try{
mySocket = new Socket(“l(fā)ocalhost”,4441);
in = new DataInputStream(mySocket.getInputStream());
out = new DataOutputStream(mySocket.getOutputStream());
out.writeUTF(“good server!”);
while(true){
s = in.readUTF();
if(s==null) break;
else System.out.println(s);
}
mySocket.close();
}catch(IOException e){
System.out.println(“can't connect”);
}
}
}
【例】與Client端應用程序對應的Server端應用程序。程序在4441端口監(jiān)聽，當檢測到有客戶機請求時，產生一個內為“客戶，你好，我是服務器”的字符串輸出到客戶端。
import java.io.*;import java.net.*;
public class Server{
public static void main(String args[]){
ServerSocket server = null;
Socket you = null;String s = null;
DataOutputStream out = null;
DataInputStream in = null;
try{
server = new ServerSocket(4441);
}catch(IOException e1){
system.out.println(“ERROR:” +e1);
}
try{
you = server.accept();
in = new DataInputStream(you.getInputStream());
out = new DataOutputStream(you. getOutputStream());
while(true){
s = in.readUTF();
if(s!=null) break;
}
out.writeUTF(“客戶，你好，我是服務器”);
out.close();
}
catch(IOException e){System.out.println(“ERROR:”+e);}
}
}
為了充分發(fā)揮計算機的平行工作能力，可以把套接字連接工作讓一個線程完成。當客戶端要請求服務器給予服務，或當服務器端接收到一個客戶的服務請求，就啟動一個專門完成信息通信的線程，在該線程中創(chuàng)建輸入輸出流，并完成客戶端與服務器端的信息交流。
【例】 將套接字連接工作置于線程的客戶端小應用程序。界面在有一個發(fā)送信息按紐、一個文本框和一個文本區(qū)。客戶端應用程序首先與服務器建立套接字連接。使用數據輸入流in反復讀取服務器放入線路里的信息，將收到的信息在文本區(qū)中顯示。婐志取的信息是“結束”，則關閉套接字連接，并結束程序。用戶也可在文本框輸入信息，并按發(fā)送信息按鈕，則客戶端程序利用數據輸出流out,將文本框中的內容發(fā)送給服務器。
import java.net.*;
import java.io.*;
import java.awt.*;
import javax.swing.*;
import java.awt.event.*;
import java.applet.*;
public class Aclient extends Applet implements Runnable,ActionListener{
JButton button; JTextField textF; JTextArea textA;
Socket socket; Thread thread;
DataInputStream in; DataOutputStream out;
public void init(){
setBackground(new Color(120,153,137));
setLayout(new BorderLayout());
Button = new JButton(“發(fā)送信息”);
textF = new JTextField(20);
textA = new JTextArea(20,30);
setSize(450,350);
JPanel p = new JPanel();
p.add(textF); p.add(button);
add(textA,”Center”); add(p,”South”);
button.addActionListener(this);
}
public void start(){
try{
socket = new Socket(this.getCodeBase().getHost(),4441);
in = new DataInputStream(socket.getInputStream());
out = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
}catch(IOException e){}
if(thread==null){
thread = new Thread(this);
thread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
thread.start();
}
}
public void run(){
String s = null;
while(true){
try{
s = in.readUTF();
}catch(IOException e){}
if(s.equals(“結束”)){
try{
socket.close();break;
}catch(IOException e){}
}else texA.append(s + “\n”);
}
}
public void actionPerformed(ActionEvent e){
if(e.getSource()==button){
String s = textF.getText();
if(s! = null){
try{
out.writeUTF(s);
}catch(IOException e1){}
}
else{
try{
out.writeUTF(“請說話”);
}
catch(IOException e1){}
}
}
}
}
【例】程序以端4441建立與客戶端的套接字連接，服務器端收到客戶端的申請后，以客戶的套接字建立一個線程，并啟動。如果沒有客戶申請，則繼續(xù)監(jiān)聽客戶的申請。線程按客戶的套接字建立輸入數據流in和輸數據流out。線程利用in讀取客戶放入線路里的信息。如果接受的信息是“結束”，則服務器回復“結束”后關閉套接字連接；否則回復：“我是服務器你對我說“，以及服務器接收到的信息。
import java.net.*;
import java.io.*;
import java.awt.*;
import javax.swing.*;
import java.awt.event.*;
import java.applet.*;
public class Aclient extends Applet implements Runnable,ActionListener{
JButton button; JTextField textF; JTextArea textA;
Socket socket; Thread thread;
DataInputStream in; DataOutputStream out;
public void init(){
setBackground(new Color(120,153,137));
setLayout(new BorderLayout());
Button = new JButton(“發(fā)送信息”);
textF = new JTextField(20);
textA = new JTextArea(20,30);
setSize(450,350);
JPanel p = new JPanel();
p.add(textF); p.add(button);
add(textA,”Center”); add(p,”South”);
button.addActionListener(this);
}
public void start(){
try{
socket = new Socket(this.getCodeBase().getHost(),4441);
in = new DataInputStream(socket.getInputStream());
out = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
}catch(IOException e){}
if(thread==null){
thread = new Thread(this);
thread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
thread.start();
}
}
public void run(){
String s = null;
while(true){
try{
s = in.readUTF();
}catch(IOException e){}
if(s.equals(“結束”)){
try{
socket.close();break;
}catch(IOException e){}
}else texA.append(s + “\n”);
}
}
public void actionPerformed(ActionEvent e){
if(e.getSource()==button){
String s = textF.getText();
if(s! = null){
try{
out.writeUTF(s);
}catch(IOException e1){}
}
else{
try{
out.writeUTF(“請說話”);
}catch(IOException e1){}
}
}
}
}
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