Java套接字(Socket)網(wǎng)絡(luò)編程入門

更新時間：2015年10月10日 16:04:05 投稿：goldensun

這篇文章主要介紹了Java套接字(Socket)網(wǎng)絡(luò)編程入門,Socket可以理解為是對TCP/IP協(xié)議的抽象,需要的朋友可以參考下

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式主要有：

主機(jī)/終端模式：集中計算，集中管理；
客戶機(jī)/服務(wù)器（Client/Server,簡稱C/S）模式：分布計算，分布管理；
瀏覽器/服務(wù)器模式：利用Internet跨平臺。

www（萬維網(wǎng)）就是建立在客戶機(jī)/服務(wù)器模式上，以HTML語言和HTTP協(xié)議為基礎(chǔ)，能夠提供各種Internet服務(wù)的信息瀏覽系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)信息放在主機(jī)的不同位置，www服務(wù)器利用超文本鏈路鏈接各項信息。www客戶機(jī)（瀏覽器Brower）負(fù)責(zé)與服務(wù)器建立聯(lián)系，向服務(wù)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(jī)/服務(wù)器工作模式中，在Server端，要準(zhǔn)備接受多個Client端計算機(jī)的通信。為此，除用IP地址標(biāo)識Internet上的計算機(jī)之外，另還引入端口號，用端口號標(biāo)識正在Server端后臺服務(wù)的線程。端口號與IP地址的組合稱為網(wǎng)絡(luò)套接字（socket）。

Java語言在實(shí)現(xiàn)C/S模式中，套接字分為兩類：

在Server端，ServerSocket類支持底層的網(wǎng)絡(luò)通信；
在Client端，Socket類支持網(wǎng)絡(luò)的底層通信。

Server機(jī)通過端口（總線I/O地址）提供面向Client機(jī)的服務(wù)；Server機(jī)在它的幾個不同端口分別同時提供幾種不同的服務(wù)。Client接入Server的某一端口，通過這個端口提請Server機(jī)為其服務(wù)。規(guī)定：端口號0~1023供系統(tǒng)專用。例如，HTTP協(xié)議在端口80，telnet協(xié)議在端口23。端口1024~65535供應(yīng)用程序使用。

當(dāng)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(shí)現(xiàn)通信有流式socket和數(shù)據(jù)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(jié)束后斷開連接。特點(diǎn)是可以保證傳輸?shù)恼_性、可靠性。
數(shù)據(jù)報式socket是無連接的通信，即UDP(User Datagram Protocol)：將欲傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分成小包，直接上網(wǎng)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(jìn)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(shù)據(jù)/寫數(shù)據(jù)，通信完成后關(guān)閉socket（拆除連接）。

利用socket的構(gòu)造方法，可以在客戶端建立到服務(wù)器的套接字對象：
Socket(String host,int port)：host是服務(wù)器的IP地址，port是端口號，這些是預(yù)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(wù)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(gòu)造方法可以在服務(wù)器建立接受客戶套接字的服務(wù)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(wù)器端程序在指定的端口監(jiān)聽，當(dāng)收到Client程序發(fā)出的服務(wù)請求時，創(chuàng)建一個套接字對象與該端口對應(yīng)的Client程序通信。例如，執(zhí)行上述建立服務(wù)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(wù)，可以關(guān)閉Socket對象sc：

  sc.close();

【例】C/S模式中的Client端應(yīng)用程序。這是一個Client端的流式Socket通信的簡單實(shí)例，代碼說明Client端程序的編寫方法。例中，Client程序向服務(wù)器主機(jī)的端口4441提出請求，連接建立后完成對服務(wù)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(yīng)用程序?qū)?yīng)的Server端應(yīng)用程序。程序在4441端口監(jiān)聽，當(dāng)檢測到有客戶機(jī)請求時，產(chǎn)生一個內(nèi)為“客戶，你好，我是服務(wù)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(wù)器”);
      out.close();
    }
    catch(IOException e){System.out.println(“ERROR:”+e);}
  }
}

為了充分發(fā)揮計算機(jī)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(dāng)客戶端要請求服務(wù)器給予服務(wù)，或當(dāng)服務(wù)器端接收到一個客戶的服務(wù)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(wù)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(yīng)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)?？蛻舳藨?yīng)用程序首先與服務(wù)器建立套接字連接。使用數(shù)據(jù)輸入流in反復(fù)讀取服務(wù)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(jié)束”，則關(guān)閉套接字連接，并結(jié)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(shù)據(jù)輸出流out,將文本框中的內(nèi)容發(fā)送給服務(wù)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(jié)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(wù)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(shù)據(jù)流in和輸數(shù)據(jù)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(jié)束”，則服務(wù)器回復(fù)“結(jié)束”后關(guān)閉套接字連接；否則回復(fù)：“我是服務(wù)器你對我說“，以及服務(wù)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(jié)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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