socket实现C#和Java之间的通信

来源：互联网发布：淘宝白菜群对商家编辑：程序博客网时间：2024/06/01 10:54

一、SOCKET原理

1.1 SOCKET概念

SOCKET是通信的基石，是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。它是网络通信过程中端点的抽象表示，包含进行网络通信必须的五种信息：连接使用的协议、本地主机的IP地址、本地进程的协议端口、远方主机的IP、远方进程的协议端口。
应用层通过传输层进行数据通信时，TCP会遇到同时为多个应用程序进程提供并发服务的问题。多个TCP连接或多个应用程序进程可能需要通过同一个TCP协议端口传输数据。为了区别不同的应用程序进程和连接，许多计算机操作系统为应用程序与TCP/IP协议交互提供了socket接口。应用层可以和传输层通过socket接口，区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信，实现数据传输的并发服务。

1.2建立socket连接

建立socket连接至少需要一对socket，其中一个运行与客户端，称为clientSocket,另一个运行于服务器端，称为serverSocket.

socket之间的连接过程分为三个步骤：服务器监听客户端，客户端请求服务端，客户端与服务端连接确认。
服务器监听客户端：
服务器端SOCKET并不定位具体的客户端SOCKET，而是处于等待连接的状态，实时监控网络状态，等待客户端的连接请求。
客户端请求服务端：
指客户端的SOCKET提出连接请求，要连接的目标是服务器端的SOCKET。为此，客户端的SOCKET必须首先描述它要连接的服务器的SOCKET，
指出服务器SOCKET的地址和端口号，然后向服务器端SOCKET提出连接请求。
客户端与服务端连接确认：
当服务器端SOCKET监听到或者说接收到客户端SOCKET的连接请求时，就响应客户端SOCKET的请求，建立一个新的线程，把服务器端的SOCKET的描述发给客户端，
一旦客户端确认了此描述，双方就正式建立连接。而服务器端SOCKET继续处于监听状态，继续接受其他客户端SOCKET的连接请求。

二、socket中TCP的三次握手建立连接详解

我们知道tcp建立连接要进行“三次握手”,即交换三个分组。那么socket这个三次握手发生在socket的哪几个函数呢？

当客户端调用connect函数时，向服务端发送了连接请求，向服务器发送了SYN J包，这时connect函数进入阻塞状态；
服务器监听到客户端的连接请求，即收到SYN J包，调用accept函数接收请求向客户端发送SYN K,ACKJ+1，这时accpet函数进入阻塞状态；
客户端接收到服务器的SYN K，ACK J+1之后，这时connect返回，并对SYN进行确认；服务器收到ACK K+1时，accpet返回，至此三次握手完毕，连接建立。

三、socket中TCP的四次握手释放连接详解

某个应用进程首先调用close主动关闭连接，这时TCP发送一个FIN M；
另一端接收到FIN M之后，执行被动关闭，对这个FIN进行确认。它的接收也作为文件结束符传递给应用进程，因为FIN的接收意味着应用进程在相应的连接上再也接收不到额外数据。
一段时间之后，接收到文件结束符的应用进程调用close关闭它的socket。这导致它的TCP也发送一个FIN N；
接收到这个FIN的源发送端TCP对它进行确认。

四、 C#和JAVA的socket实践

实现一个简单的C#为客户端，java为接收端的例子,这是一个可以监听多个客户端的例子，可以传输照片或者文字，由于C#是无符号的二进制，而java是有符号的二进制，所以在图片的处理上我使用base64作为中间的过渡，不然从C#到Java的传输过程会出现字节丢失的情况，接着在文字的传输中我统一了字节码，否则会出现乱码现象，因为C#的默认编码不是UTF-8而java是UTF-8，从而导致了乱码现象。

C#实现的客户端：

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;using System.Drawing;using System.Net;using System.Net.Sockets;using System.IO;using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;using System.Collections.Generic;using System.Threading;  namespace ClientMany{    class Program    {        static void Main(string[] args)        {            Console.WriteLine("Client Running...");             //定义要传送的信息            string msg = "这个是客户端的消息";            string filename = "C:\\send\\image.jpg";             string str1 = SentPictures(filename, msg);             str1 = str1 + "#" + str1 + "#" + str1 + "#" + str1 + "#" + str1;              Send(str1);            //按Q退出            ConsoleKey key;            Console.WriteLine("\n\n 输入 \"Q\"键退出。n继续");            do            {                key = Console.ReadKey(true).Key;            } while (key != ConsoleKey.Q);        }        /// <summary>        /// 向远程客户端发送图片        /// 这一步是base64编码        /// </summary>        /// <param name="strRemoteIP">远程客户端IP</param>        /// <param name="sendPort">发送图片的端口</param>        private  static string SentPictures(String filename,String str)        {            String str1;            if (File.Exists(filename))            {                FileInfo file = new FileInfo(filename);                var stream = file.OpenRead();                byte[] buffer = new byte[file.Length];                //读取图片字节流                stream.Read(buffer, 0, Convert.ToInt32(file.Length));                //将base64字符串保存到base64.txt文件中                //将字节流转化成base64字符串                str1 = Convert.ToBase64String(buffer);            }            else {                Console.WriteLine("文件不存在");                str1 = "";            }            str1 = str + ")" + str1 ;            return str1;        }        private static void Send(string str){            TcpClient client;            try            {                client = new TcpClient();                client.Connect("localhost", 8500);//与服务器连接            }            catch (Exception ex)            {                Console.WriteLine(ex.Message);                return;            }            Console.WriteLine("发送消息");             NetworkStream streamToServer = client.GetStream();            byte[] buffer1 = Encoding.UTF8.GetBytes(str);//获得缓存同时规定编码为UTF-8            streamToServer.Write(buffer1, 0, buffer1.Length);//发往服务器           // Console.Read();            client.Close();        }    }}

Java实现的服务器端：
实现接收的实现的程序：

    package com.wxshan.test;import lombok.extern.log4j.Log4j2;import net.coobird.thumbnailator.Thumbnails;import org.springframework.beans.BeanUtils;import org.springframework.messaging.simp.SimpMessagingTemplate;import java.io.*;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket;import java.time.LocalDate;import java.time.LocalDateTime;import java.time.format.DateTimeFormatter;import java.util.*;@Log4j2public class ListenSocket extends Thread {    //端口号    private static final int SERVER_PORT = 8500;    //服务端socket    private ServerSocket serverSocket = null;    public ListenSocket() {        try {            if (null == serverSocket) {                this.serverSocket = new ServerSocket(SERVER_PORT);            }        } catch (IOException e) {            log.error(e.getMessage(), e);        }    }    /**     * 监听的线程     */    public void run() {        Socket client;        System.out.println("-------主监听线程----------start----------");        try {            while (true) {                client = serverSocket.accept();                Thread c_thread = new CreateServerThread(client);                c_thread.start();            }        } catch (IOException e) {            log.error(e.getMessage(), e);        }    }    class CreateServerThread extends Thread {        private Socket client;        private PrintWriter out = null;        private BufferedReader in = null;        InputStreamReader inSR;        OutputStream outSR;        CarWaringVO carWaringVO;        public CreateServerThread(Socket client) throws IOException {            System.out.println("启动分线程");            this.client = client;        }        public void run() {            try {                inSR = new InputStreamReader(client.getInputStream(), "UTF-8");//规定编码                in = new BufferedReader(inSR);//接收请求的流                outSR = client.getOutputStream();                out = new PrintWriter(outSR);                //String imgUrl = "";                HashMap<String, String> imgUrl = new HashMap<>();                int len = 0;//监听到的字符串长度                StringBuffer tStringBuffer = new StringBuffer();//监听到的字符串w                char[] buf = new char[4096];                while ((len = in.read(buf)) != -1) {                    String string = new String(buf, 0, len);                    tStringBuffer.append(string);                }                //将接收的字符串分割出不同的消息                String[] stringInfo = tStringBuffer.toString().split("#");                for (int i = 0; i < stringInfo.length; i++) {                    UUID uuid = UUID.randomUUID();                    String date = CommonUtils.dateParse(LocalDate.now(), "yyyy/MM/dd");                    String fileName = uuid + ".jpg";                    String FilePath = new File(System.getProperty("java.io.tmpdir")).getParentFile().getParentFile().getAbsolutePath() + uploadPath + date + "/";                    String urlpath = "/picture/car/" + date + "/" + fileName;                    String path = FilePath + fileName;                    File file = new File(FilePath);                    if (!file.exists()) {                        file.mkdirs();                    }                    //imgUrl += urlpath + ",";                    //将消息的信息与照片分割出来                    String[] strings = stringInfo[i].split("\\)");                    //区别照片的类型                    imgs(strings[0],imgUrl,urlpath);                    //对图片进行base64的反转码                    base64ToFile(strings[1], path);                    System.out.println("客户端接收的消息："+stringinfo + "，图片地址："+urlpath);            } catch (IOException e) {                log.error(e.getMessage(), e);            } finally {                if (in != null) {                    try {                        in.close();                    } catch (IOException e) {                        log.error(LogException.getTrace(e));                    }                }                if (inSR != null) {                    try {                        inSR.close();                    } catch (IOException e) {                        log.error(LogException.getTrace(e));                    }                }                if (out != null) {                    try {                        out.close();                    } catch (Exception e) {                        log.error(LogException.getTrace(e));                    }                }                try {                    if (client != null) {                        client.close();                    }                } catch (IOException e) {                    log.error(LogException.getTrace(e));                }            }        }    }    /**     * 将base64转化为文件     * 这步是base解码     * @param base64     * @param path     * @return     */    public boolean base64ToFile(String base64, String path) {        byte[] buffer;        InputStream stream;        try {            buffer = Base64.getDecoder().decode(base64);            stream = new ByteArrayInputStream(buffer);            Thumbnails.of(stream).scale(1f).outputQuality(0.5f).outputFormat("jpg").toFile(path);            return true;        } catch (Exception e) {            throw new RuntimeException("base64字符串异常或地址异常\n" + e.getMessage());        }    }    /**     * 关闭当前线程     */    public void closeSocketServer() {        try {            if (null != serverSocket && !serverSocket.isClosed()) {                serverSocket.close();            }        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

声明类：

package com.wxshan.test;import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;import org.springframework.messaging.simp.SimpMessagingTemplate;import org.springframework.web.context.support.WebApplicationContextUtils;import javax.annotation.Resource;import javax.servlet.ServletContextEvent;import javax.servlet.ServletContextListener;import javax.servlet.annotation.WebListener;@WebListenerpublic class SocketListener  implements ServletContextListener{    private ListenSocket sockertThread;    @Resource    private SimpMessagingTemplate simpMessagingTemplate;    /**     * 初始化 当servert容器启动web应用时调用该方法     * @param servletContextEvent     */    @Override    public void contextInitialized(ServletContextEvent servletContextEvent) {        WebApplicationContextUtils.getRequiredWebApplicationContext(servletContextEvent.getServletContext())                .getAutowireCapableBeanFactory().autowireBean(this);        if (null == sockertThread) {            sockertThread = new ListenSocket();            sockertThread.start();        }    }    /**     * 销毁 当servlet容器终止web应用时调用改方法     * @param servletContextEvent     */    @Override    public void contextDestroyed(ServletContextEvent servletContextEvent) {        if (null != sockertThread && !sockertThread.isInterrupted()){            //关闭线程            sockertThread.closeSocketServer();            //中断线程            sockertThread.interrupt();        }    }}

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