什么是Socket
网络上的两个程序通过一个双向的通讯连接实现数据的交换,这个双向链路的一端称为一个Socket。Socket通常用来实现客户方和服务方的连接。Socket是TCP/IP协议的一个十分流行的编程界面,一个Socket由一个IP地址和一个端口号唯一确定。
但是,Socket所支持的协议种类也不光TCP/IP一种,因此两者之间是没有必然联系的。在Java环境下,Socket编程主要是指基于TCP/IP协议的网络编程。
Socket通讯的过程
Server端Listen(监听)某个端口是否有连接请求,Client端向Server 端发出Connect(连接)请求,Server端向Client端发回Accept(接受)消息。一个连接就建立起来了。Server端和Client 端都可以通过Send,Write等方法与对方通信。
对于一个功能齐全的Socket,都要包含以下基本结构,其工作过程包含以下四个基本的步骤:
(1) 创建Socket;
(2) 打开连接到Socket的输入/出流;
(3) 按照一定的协议对Socket进行读/写操作;
(4) 关闭Socket.(在实际应用中,并未使用到显示的close,虽然很多文章都推荐如此,不过在我的程序中,可能因为程序本身比较简单,要求不高,所以并未造成什么影响。)
创建Socket
java在包java.net中提供了两个类Socket和ServerSocket,分别用来表示双向连接的客户端和服务端。这是两个封装得非常好的类,使用很方便。其构造方法如下:
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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分别是双向连接中另一方的IP地址、主机名和端 口号,stream指明socket是流socket还是数据报socket,localPort表示本地主机的端口号,localAddr和 bindAddr是本地机器的地址(ServerSocket的主机地址),impl是socket的父类,既可以用来创建serverSocket又可 以用来创建Socket。count则表示服务端所能支持的最大连接数。例如:学习视频网 http://www.xxspw.com
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Socket client = new Socket( "127.0.01." , 80 ); ServerSocket server = new ServerSocket( 80 ); |
注意,在选择端口时,必须小心。每一个端口提供一种特定的服务,只有给出正确的端口,才 能获得相应的服务。0~1023的端口号为系统所保留,例如http服务的端口号为80,telnet服务的端口号为21,ftp服务的端口号为23, 所以我们在选择端口号时,最好选择一个大于1023的数以防止发生冲突。
在创建socket时如果发生错误,将产生IOException,在程序中必须对之作出处理。所以在创建Socket或ServerSocket是必须捕获或抛出例外。
代码
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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( "客户端要开始发骚了,这是第" + count + "次!" ); count++; String line = input.readLine(); System.out.println( "客户端说:" + line); if (line.equals( "exit" )) { flag = false ; System.out.println( "客户端不想玩了!" ); } else { System.out.println( "客户端说: " + line); } } } finally { client.close(); } } finally { server.close(); } } } |
client
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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( "写出了数据: " + words); } cin.close(); } finally { client.close(); } } } |
Server绑定ip
用c写socket的时候,struct sockaddr_in 结构体是可以指定sin_addr.s_addr的,也就是可以指定ip地址,为什么会有这种需求呢,例如我的网络链接是这样的:
我可能只想绑定eth0这个网卡的ip地址,因为我的lo和wlan0都可能在用一端口做了nginx的虚拟主机,因此在服务器端开启ServerSocket的时候,有指定ip的需求
方案
ServerSocket的一个构造函数如下:
public ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr) throws IOException
参数:
port - 本地 TCP 端口
backlog - 侦听 backlog
bindAddr - 要将服务器绑定到的 InetAddress
因为InetAddress无构造函数,我在这里纠结了好一段时间,查看stackoverflow上,可以使用InetAddress的getByName方法
示例代码
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InetAddress bindip = InetAddress.getByName( "192.168.1.168" ); ServerSocket server = new ServerSocket( 9091 , 0 , bindip); |
并发访问
服务器端通过增加多线程来同时处理多个客户端的请求,其实实现还是很水的,毕竟java对多线程封装也足够好了,我是在Server服务器端用一个内部类实现了Runnable接口,在run方法里处理客户端的请求,将数据打印出来
server代码
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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( "当前第" + this .id + "个客户端度不想玩了!" ); break ; } else { System.out.println( "当前第" + this .id + "个客户端说:" + data); } } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { try { this .client.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } } } |
client代码
客户端代码基本没变,增加了一个退出操作
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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 ; } // 每写一次数据需要sleep一会 Thread.sleep( 3000 ); } cin.close(); } finally { client.close(); } } } |