Socket编程

本文主要内容参考自此处，如有兴趣可自行查看（英文版），这里是本人对于该部分内容的理解和总结。

1. 关于Socket通信

Q1: socket是什么，该怎么理解？
A1:这里引用JLS定义

java.net.Socket

This class implements client sockets (also called just “sockets”). A socket is an endpoint for communication between two machines.

一句话表示：一个socket是两个机器之间建立连接的一个端点。
个人理解：想要在2个节点之间建立通信，其中一个节点的角色是client，另一个节点的角色是server。
1).则首先服务端开启服务，new ServerSocekt(int port)，服务器创建一个绑定在port端口的服务器，并可以调用函数serverSocket.accept()等待客户端连接，该函数可以阻塞给定时间（通过serverSocket.setSoTimeOut(int time)）。
2).然后在客户端尝试建立连接 new Socket(String hostname, int port), 创建一个连接在hostname服务器的port端口的socket。这里并没有指定客户端socket的本地端口，可以通过socket.getLocalSocketAddress()查看本地socket的IP地址和端口号，通过运行结果可知，每次通信的端口号是变化的–是系统分配的。
3)在建立连接之后，就可以使用: 输入输出流操作进行数据的传输了。

DataOutputStream dos = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());dos.writeUTF(String str);DataInputStream dis = new DataInputStream(socket.getInputStream());dis.readUTF(void);

Q2: socket通信所使用的协议是什么？

我们可用于socket编程的共有2种协议，分别是datagram通讯(datagram communication)和流式通讯(stream communication)。
Datagram Communication(数据报通信)：Datagram communication protocol, UDP， 是一种无连接的服务，这意味着每次发送datagram时也必须发送本地的socket描述符和接受者的socket描述符。也就是说每次建立通讯时必须发送附加信息。
Stream communication（流式通信）：所谓的流式通信协议就是著名的TCP(transfer control protocol), 不同于UDP，TCP是一种面向连接的协议，为了在TCP协议上实现通信，必须首先在一对socket之间建立连接。其中之一监听连接请求（server），另一个请求连接（client）。一旦两个sockets建立连接之后，可以在sockets之间进行双向数据传输。

2. 使用TCP通信的Socket代码实现（含服务端和客户端）

请按顺序运行服务端和客户端程序，如果在运行时抛出异常，请检查所使用端口是否可用（0～1023是为系统预留的端口号，所以测试时选择大于1023的端口号）；检查防火墙释放开启（本人在Mac OSX 10.12.6上测试时抛出异常问题是通过关闭Setting中的Firewall解决的）。

服务端代码：

// package com.fqyuan.socket_test;import java.io.DataInputStream;import java.io.DataOutputStream;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket;public class Server {    public static void main(String[] args) throws IOException {        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(2000);        serverSocket.setSoTimeout(10000);        while (true) {            System.out.println("Server waiting to be connected...");            try {                Socket server = serverSocket.accept();                InputStream is = server.getInputStream();                DataInputStream dis = new DataInputStream(is);                System.out.println(dis.readUTF());                OutputStream os = server.getOutputStream();                DataOutputStream dos = new DataOutputStream(os);                dos.writeUTF("Hello world from server: "+server.getLocalSocketAddress()+" GoodBye!");                server.close();            } catch (Exception e) {                System.out.println("Timeout!");                break;            }        }    }}

客户端代码：

// package com.fqyuan.socket_test;import java.io.DataInputStream;import java.io.DataOutputStream;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;import java.net.Socket;import java.net.UnknownHostException;public class Client {    public static void main(String[] args) {        try{        Socket client = new Socket("localhost", 2000);        System.out.println("Trying to connect to " + client.getRemoteSocketAddress());        OutputStream os = client.getOutputStream();        DataOutputStream dos = new DataOutputStream(os);        dos.writeUTF("Msg from client " + client.getLocalSocketAddress());        InputStream is = client.getInputStream();        DataInputStream dis = new DataInputStream(is);        System.out.println(dis.readUTF());        client.close();    }catch(Exception e){        e.printStackTrace();    }    }}

运行结果：

3. 一般流程

1). 打开一个socket；
2). 打开该socket对应的datainputstream和dataoutputstream;
3). 根据服务端的协议向socket中读写数据；
4). 最后的清理工作（包括数据的处理和socket的关闭等）。