Java 套接字(Socket)

周sir | 2015年3月29日 | Java网络编程 | 0 条评论 | 1220

在客户机/服务器工作模式中，在Server端，要准备接受多个Client端计算机的通信。为此，除用IP地址标识Internet上的计算机之外，另还引入端口号，用端口号标识正在Server端后台服务的线程。端口号与IP地址的组合称为网络套接字（socket）。

Java语言在实现C/S模式中，套接字分为两类：
在Server端，ServerSocket类支持底层的网络通信；
在Client端，Socket类支持网络的底层通信。
Server机通过端口（总线I/O地址）提供面向Client机的服务；Server机在它的几个不同端口分别同时提供几种不同的服务。Client接入Server的某一端口，通过这个端口提请Server机为其服务。规定：端口号0~1023供系统专用。例如，HTTP协议在端口80，telnet协议在端口23。端口1024~65535供应用程序使用。

当Client程序和Server程序需要通信时，可以用Socket类建立套接字连接。套接字连接可想象为一个电话呼叫：最初是Client程序建立呼叫，Server程序监听；呼叫完成后，任何一方都可以随时讲话。

双方实现通信有流式socket和数据报式socket两种可选方式：
流式socket是有连接的通信，即TCP(Transmission Control Protocol)：每次通信前建立连接，通信结束后断开连接。特点是可以保证传输的正确性、可靠性。
数据报式socket是无连接的通信，即UDP(User Datagram Protocol)：将欲传输的数据分成小包，直接上网发送。无需建立连接和拆除连接，速度快，但无可靠保证。

流式socket在Client程序和Server程序间建立通信的通道。每个socket可以进行读和写两种操作。对于任一端，与对方的通信会话过程是：
建立socket连接，获得输入/输出流，读数据/写数据，通信完成后关闭socket（拆除连接）。

利用socket的构造方法，可以在客户端建立到服务器的套接字对象：
Socket(String host,int port)：host是服务器的IP地址，port是端口号，这些是预先约定的。
例如，代码：

 try{
        Socket mySocket = new Socket(“http://www.warmtel.com” ,1860);
    }catch(IOException e){}

然后，用getInputStream()方法获得输入流，用这个输入流读取服务器放入“线路”的信息；用getOutputStream()方法获得输出流，用这个输出流将信息写入“线路”。

利用ServerSocket的构造方法可以在服务器建立接受客户套接字的服务器套接字对象：
ServerSocket(int port)：指定端口号，创建一个ServerSocket对象。端口号port要与客户呼叫的端口号相同。为此，用以下形式代码：

 try{
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(1860);
    }catch(IOException e){}

服务器端程序在指定的端口监听，当收到Client程序发出的服务请求时，创建一个套接字对象与该端口对应的Client程序通信。例如，执行上述建立服务器套接字对象的代码，确立了对象serverSocket后，就可能它使用accept()方法，得到Socket对象，接收Client程序来自套接字mySocket的信息。如以下代码所示：

  try{
        Socket sc = serverSocket.accept();//ac是一个Socket对象
    }catch(IOException e){}

要撤销服务，可以关闭Socket对象sc：

 sc.close();

【例 13-3】C/S模式中的Client端应用程序。这是一个Client端的流式Socket通信的简单实例，代码说明Client端程序的编写方法。例中，Client程序向服务器主机的端口4441提出请求，连接建立后完成对服务器的读写。

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(“localhost”,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 13-4】与例10.3 Client端应用程序对应的Server端应用程序。程序在4441端口监听，当检测到有客户机请求时，产生一个内为“客户，你好，我是服务器”的字符串输出到客户端。

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(“客户，你好，我是服务器”);
            out.close();
        }
        catch(IOException e){System.out.println(“ERROR:”+e);}
    }
}

为了充分发挥计算机的平行工作能力，可以把套接字连接工作让一个线程完成。当客户端要请求服务器给予服务，或当服务器端接收到一个客户的服务请求，就启动一个专门完成信息通信的线程，在该线程中创建输入输出流，并完成客户端与服务器端的信息交流。