基于Tcp&UDP协议的简单Socket通信实例（JAVA）

 本文介绍如何用Java实现Socket编程。首先介绍Java针对Socket编程提供的类，以及它们之间的关系。然后分别针对TCP和UDP两种传输层协议实现Socket编程。

1 Java中的Socket编程接口介绍

Java为Socket编程封装了几个重要的类。

1.1 Socket类

Socket类实现了一个客户端socket，作为两台机器通信的终端，默认采用的传输层协议为TCP，是一个可靠传输的协议。Socket类除了构造函数返回一个socket外，还提供了connect, getOutputStream, getInputStream和close方法。connect方法用于请求一个socket连接，getOutputStream用于获得写socket的输出流，getInputStream用于获得读socket的输入流，close方法用于关闭一个流。

1.2 DatagramSocket类

DatagramSocket类实现了一个发送和接收数据报的socket，传输层协议使用UDP，不能保证数据报的可靠传输。DataGramSocket主要有send, receive和close三个方法。send用于发送一个数据报，Java提供了DatagramPacket对象用来表达一个数据报。receive用于接收一个数据报，调用该方法后，一直阻塞接收到直到数据报或者超时。close是关闭一个socket。

1.3 ServerSocket类

ServerSocket类实现了一个服务器socket，一个服务器socket等待客户端网络请求，然后基于这些请求执行操作，并返回给请求者一个结果。ServerSocket提供了bind、accept和close三个方法。bind方法为ServerSocket绑定一个IP地址和端口，并开始监听该端口。accept方法为ServerSocket接受请求并返回一个Socket对象，accept方法调用后，将一直阻塞直到有请求到达。close方法关闭一个ServerSocket对象。

1.4 SocketAddress

SocketAddress提供了一个socket地址，不关心传输层协议。这是一个虚类，由子类来具体实现功能、绑定传输协议。它提供了一个不可变的对象，被socket用来绑定、连接或者返回数值。

1.5 InetSocketAddress

InetSocketAddress实现了IP地址的SocketAddress，也就是有IP地址和端口号表达Socket地址。如果不制定具体的IP地址和端口号，那么IP地址默认为本机地址，端口号随机选择一个。

1.6. DatagramPacket

DatagramSocket是面向数据报socket通信的一个可选通道。数据报通道不是对网络数据报socket通信的完全抽象。socket通信的控制由DatagramSocket对象实现。DatagramPacket需要与DatagramSocket配合使用才能完成基于数据报的socket通信。

 2. 基于TCP的Socket编程

上面描述了Java对Socket编程提供的接口，本节介绍如何实现一个基于TCP连接的Socket通信。

下面例子是Server端等待从Client端接收一条消息，然后再给客户端发送一个消息。

服务器端首先实例化ServerSocket对象，然后为其绑定一个本机地址，并开始监听。一直阻塞状态下等待客户端请求，当获得客户端连接请求后，返回一个socket对象。然后用这个socket接收一条消息，并发送一条消息。代码如下：

package server.socket.java;import java.io.IOException;import java.io.PrintWriter;import java.net.InetAddress;import java.net.InetSocketAddress;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket;import java.net.SocketAddress;public class SocketTcp {    static private String TAG = "SocketTcp: ";        public static void main(String[] args){        try {            ServerSocket server = new ServerSocket();            SocketAddress address = new InetSocketAddress(InetAddress.getLocalHost(), 10001);            server.bind(address);            System.out.println("==waiting for being connected...");            Socket client = server.accept();            System.out.println("==connected with " +                     client.getRemoteSocketAddress() );                        PrintWriter socketOut = new PrintWriter(client.getOutputStream());                        System.out.println("==waiting message from client...");            byte buf[] = new byte[1024];            if ( client.getInputStream().read(buf) > 0 ) {                System.out.println("Receive Message: " + new String(buf));            }                        System.out.println("==sending message to client...");            String sendStr = "This is the message for client.";            socketOut.write(sendStr);            socketOut.flush();                        socketOut.close();            client.close();            server.close();        } catch (IOException e) {            System.out.println(TAG + e.getMessage());            e.printStackTrace();        }    }}

 客户端首先实例化一个socket对象，用这个对象连接服务器端。连接成功后，发送一条消息，然后等待接收一条消息。代码如下：

package client.socket.java;import java.io.BufferedReader;import java.io.IOException;import java.io.InputStreamReader;import java.io.PrintWriter;import java.net.InetAddress;import java.net.InetSocketAddress;import java.net.Socket;import java.net.SocketAddress;public class SocketTcp {    static private String TAG = "SocketTcp: ";        public static void main(String[] args){        try {            final Socket socket = new Socket();            SocketAddress address = new InetSocketAddress(InetAddress.getLocalHost(), 10001);            System.out.println("==connecting to server ...");            socket.connect(address);                        PrintWriter socketOut = new PrintWriter(socket.getOutputStream());            BufferedReader socketIn = new BufferedReader(                    new InputStreamReader(socket.getInputStream()) );                        String sendStr = "This is the message for server.";            System.out.println("==sending message to server ...");            socketOut.write(sendStr);            socketOut.flush();            System.out.println("==waiting message from server ...");            String receiveStr = socketIn.readLine();            System.out.println("Receive Message: " + receiveStr);                        socketOut.close();            socketIn.close();            socket.close();        } catch (IOException e) {            System.out.println(TAG + e.getMessage());            e.printStackTrace();        } finally {                    }    }}

 服务器端运行结果： 

==waiting for being connected...==connected with /172.26.176.69:53912==waiting message from client...Receive Message: This is the message for server.

 客户端运行结果： 

==connecting to server ...==sending message to server ...==waiting message from server ...Receive Message: This is the message for client.

 3 基于UDP的Socket编程示例

 基于UDP的Socket编程与基于TCP的socket编程稍有不同，socket server和client都用DatagramSocket实现。

 下面例子是Server端等待从Client端接收一条消息，然后再给客户端发送一个消息。

 服务器端首先实例化DatagramSocket对象，然后为其绑定一个本机地址，并开始监听。一直阻塞状态下等待从客户端接收数据报。然后从数据报中获取数据报的源地址，然后用这个源地址作为目的地址打包一个数据报，然后发送出去。代码如下：

package server.socket.java;import java.io.IOException;import java.net.DatagramPacket;import java.net.DatagramSocket;import java.net.InetAddress;import java.net.InetSocketAddress;import java.net.SocketAddress;import java.net.SocketException;import java.net.UnknownHostException;public class SocketUdp {    final private static String TAG = "SocketUdp: ";        public static void main(String args[]) {        DatagramSocket socket = null;        DatagramPacket datapacket = null;        InetSocketAddress address = null;                try {            address = new InetSocketAddress(InetAddress.getLocalHost(), 7778);            socket = new DatagramSocket(address);            // socket.bind(address);                        byte buf[] = new byte[1024];            datapacket = new DatagramPacket(buf, buf.length);            System.out.println("==block for receive messages...");            socket.receive(datapacket);            buf = datapacket.getData();            InetAddress addr = datapacket.getAddress();            int port = datapacket.getPort();            System.out.println("Message Content: " + new String(buf) );            System.out.println("Receive From " + addr + ":" + port);                        SocketAddress toAddress = datapacket.getSocketAddress();            String sendStr = "I'm Server, this is the message for client.";            buf = sendStr.getBytes();            datapacket = new DatagramPacket(buf, buf.length);            datapacket.setSocketAddress(toAddress);            socket.send(datapacket);            System.out.println("==message sended");                    } catch (UnknownHostException e) {            System.out.println(TAG + e.getMessage());            e.printStackTrace();        } catch (SocketException e) {            System.out.println(TAG + e.getMessage());            e.printStackTrace();        } catch (IOException e) {            System.out.println(TAG + e.getMessage());            e.printStackTrace();        }    }}

  客户端首先实例化一个DatagramSocket对象。利用服务器地址和端口号作为目的地址打包一个数据报，并发送。然后等待从服务器回复的数据报。代码如下： 

package client.socket.java;import java.io.IOException;import java.net.DatagramPacket;import java.net.DatagramSocket;import java.net.InetAddress;import java.net.InetSocketAddress;import java.net.SocketException;import java.net.UnknownHostException;public class SocketUdp {    final private static String TAG = "SocketUdp: ";        public static void main(String args[]) {        try {            DatagramSocket getSocket = new DatagramSocket();            DatagramPacket datapacket = null;            InetSocketAddress toAddress = new InetSocketAddress(InetAddress.getLocalHost(), 7778);                        String sendStr = "I'm client, this is the message for server.";            byte buf[] = sendStr.getBytes();            datapacket = new DatagramPacket(buf, buf.length);            datapacket.setSocketAddress(toAddress);            getSocket.send(datapacket);            System.out.println("==message sended");                        System.out.println("==block for receive messages...");            getSocket.receive(datapacket);            buf = datapacket.getData();            System.out.println("Message Content: " + new String(buf));        } catch (SocketException e) {            System.out.println(TAG + e.getMessage());            e.printStackTrace();        } catch (UnknownHostException e) {            System.out.println(TAG + e.getMessage());            e.printStackTrace();        } catch (IOException e) {            System.out.println(TAG + e.getMessage());            e.printStackTrace();        }            }}

 服务器端运行结果：

==block for receive messages...Message Content: I'm client, this is the message for server.

 客户端运行结果：

==message sended==block for receive messages...Message Content: I'm Server, this is the message for client.

分别

转载于https://www.cnblogs.com/lichenwei/p/4069432.html

&&

https://www.cnblogs.com/hongyanee/p/3288184.html

Project2:

1、首先先来看下基于TCP协议Socket服务端和客户端的通信模型：

 

Socket通信步骤：（简单分为4步）

1.建立服务端ServerSocket和客户端Socket

2.打开连接到Socket的输出输入流

3.按照协议进行读写操作

4.关闭相对应的资源

 

2、相关联的API：

 

1.首先先来看下ServerSocket

类 ServerSocket 

此类实现服务器套接字。服务器套接字等待请求通过网络传入。它基于该请求执行某些操作，然后可能向请求者返回结果。

服务器套接字的实际工作由 SocketImpl 类的实例执行。应用程序可以更改创建套接字实现的套接字工厂来配置它自身，从而创建适合本地防火墙的套接字。 

一些重要的方法：（具体大家查看官方api吧）

ServerSocket(int port, int backlog) 
利用指定的 backlog 创建服务器套接字并将其绑定到指定的本地端口号。

bind(SocketAddress endpoint, int backlog) 
将 ServerSocket 绑定到特定地址（IP 地址和端口号）。

accept() 
侦听并接受到此套接字的连接

getInetAddress() 
返回此服务器套接字的本地地址。

 close() 
关闭此套接字。

 

2.再来看下Socket

类 Socket　　

此类实现客户端套接字（也可以就叫“套接字”）。套接字是两台机器间通信的端点。

套接字的实际工作由 SocketImpl 类的实例执行。应用程序通过更改创建套接字实现的套接字工厂可以配置它自身，以创建适合本地防火墙的套接字。

一些重要的方法：（具体大家查看官方api吧）

Socket(InetAddress address, int port) 
创建一个流套接字并将其连接到指定 IP 地址的指定端口号。

getInetAddress() 
返回套接字连接的地址。

shutdownInput() 
此套接字的输入流置于“流的末尾”。

shutdownOutput() 
禁用此套接字的输出流。

close() 
关闭此套接字。

 

3、代码实现：（注释很全，这里就不详细多说了）

服务端Server.java

1.创建ServerSocket对象，绑定并监听端口

2.通过accept监听客户端的请求

3.建立连接后，通过输出输入流进行读写操作

4.关闭相关资源

 1 import java.io.BufferedReader; 2 import java.io.IOException; 3 import java.io.InputStream; 4 import java.io.InputStreamReader; 5 import java.io.OutputStream; 6 import java.io.PrintWriter; 7 import java.net.ServerSocket; 8 import java.net.Socket; 9 10 11 public class Server {12 13     /**14      * Socket服务端15      */16     public static void main(String[] args) {17         try {18             ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(8888);19             System.out.println("服务端已启动，等待客户端连接..");20             Socket socket=serverSocket.accept();//侦听并接受到此套接字的连接,返回一个Socket对象21             22             23             //根据输入输出流和客户端连接24             InputStream inputStream=socket.getInputStream();//得到一个输入流，接收客户端传递的信息25             InputStreamReader inputStreamReader=new InputStreamReader(inputStream);//提高效率，将自己字节流转为字符流26             BufferedReader bufferedReader=new BufferedReader(inputStreamReader);//加入缓冲区27             String temp=null;28             String info="";29             while((temp=bufferedReader.readLine())!=null){30                 info+=temp;31                 System.out.println("已接收到客户端连接");32                 System.out.println("服务端接收到客户端信息："+info+",当前客户端ip为："+socket.getInetAddress().getHostAddress());33             }34             35             OutputStream outputStream=socket.getOutputStream();//获取一个输出流，向服务端发送信息36             PrintWriter printWriter=new PrintWriter(outputStream);//将输出流包装成打印流37             printWriter.print("你好，服务端已接收到您的信息");38             printWriter.flush();39             socket.shutdownOutput();//关闭输出流40             41             42             43             //关闭相对应的资源44             printWriter.close();45             outputStream.close();46             bufferedReader.close();47             inputStream.close();48             socket.close();49             50         } catch (IOException e) {51             e.printStackTrace();52         }53     }54 55 }

 

客户端Client.java

1.创建Socket对象，指定服务端的地址和端口号

2.建立连接后，通过输出输入流进行读写操作

3.通过输出输入流获取服务器返回信息

4.关闭相关资源

 1 import java.io.BufferedReader; 2 import java.io.IOException; 3 import java.io.InputStream; 4 import java.io.InputStreamReader; 5 import java.io.OutputStream; 6 import java.io.PrintWriter; 7 import java.net.Socket; 8 import java.net.UnknownHostException; 9 10 11 public class Client {12 13     /**14      * Socket客户端15      */16     public static void main(String[] args) {17         try {18             //创建Socket对象19             Socket socket=new Socket("localhost",8888);20             21             //根据输入输出流和服务端连接22             OutputStream outputStream=socket.getOutputStream();//获取一个输出流，向服务端发送信息23             PrintWriter printWriter=new PrintWriter(outputStream);//将输出流包装成打印流24             printWriter.print("服务端你好，我是Balla_兔子");25             printWriter.flush();26             socket.shutdownOutput();//关闭输出流27             28             InputStream inputStream=socket.getInputStream();//获取一个输入流，接收服务端的信息29             InputStreamReader inputStreamReader=new InputStreamReader(inputStream);//包装成字符流，提高效率30             BufferedReader bufferedReader=new BufferedReader(inputStreamReader);//缓冲区31             String info="";32             String temp=null;//临时变量33             while((temp=bufferedReader.readLine())!=null){34                 info+=temp;35                 System.out.println("客户端接收服务端发送信息："+info);36             }37             38             //关闭相对应的资源39             bufferedReader.close();40             inputStream.close();41             printWriter.close();42             outputStream.close();43             socket.close();44         } catch (UnknownHostException e) {45             e.printStackTrace();46         } catch (IOException e) {47             e.printStackTrace();48         }49 50     }51 52 }

 

4、效果截图：

服务端：

客户端：

 

 

以上代码实现了单客户端和服务端的连接，若要实现多客户端操作，需要涉及到多线程，只要你把每个接收到的Socket对象单独开一条线程操作，然后用一个死循环while(true)去监听端口就行，这边直接给代码了

 

线程操作类：SocketThread.java

 1 import java.io.BufferedReader; 2 import java.io.IOException; 3 import java.io.InputStream; 4 import java.io.InputStreamReader; 5 import java.io.OutputStream; 6 import java.io.PrintWriter; 7 import java.net.Socket; 8  9 /**10  * Socket多线程处理类 用来处理服务端接收到的客户端请求（处理Socket对象）11  */12 public class SocketThread extends Thread {13     private Socket socket;14 15     public SocketThread(Socket socket) {16         this.socket = socket;17     }18 19     public void run() {20         // 根据输入输出流和客户端连接21         try {22             InputStream inputStream = socket.getInputStream();23             // 得到一个输入流，接收客户端传递的信息24             InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(25                     inputStream);// 提高效率，将自己字节流转为字符流26             BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(27                     inputStreamReader);// 加入缓冲区28             String temp = null;29             String info = "";30             while ((temp = bufferedReader.readLine()) != null) {31                 info += temp;32                 System.out.println("已接收到客户端连接");33                 System.out.println("服务端接收到客户端信息：" + info + ",当前客户端ip为："34                         + socket.getInetAddress().getHostAddress());35             }36 37             OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();// 获取一个输出流，向服务端发送信息38             PrintWriter printWriter = new PrintWriter(outputStream);// 将输出流包装成打印流39             printWriter.print("你好，服务端已接收到您的信息");40             printWriter.flush();41             socket.shutdownOutput();// 关闭输出流42 43             // 关闭相对应的资源44             bufferedReader.close();45             inputStream.close();46             printWriter.close();47             outputStream.close();48         } catch (IOException e) {49             e.printStackTrace();50         }51 52     }53 54 }

 

服务端类：Server.java

 1 import java.io.IOException; 2 import java.net.ServerSocket; 3 import java.net.Socket; 4  5 public class Server { 6  7     /** 8      * Socket服务端 9      */10     public static void main(String[] args) {11         try {12             ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);13             System.out.println("服务端已启动，等待客户端连接..");14 15             while (true) {16                 Socket socket = serverSocket.accept();// 侦听并接受到此套接字的连接,返回一个Socket对象17                 SocketThread socketThread = new SocketThread(socket);18                 socketThread.start();19             }20 21         } catch (IOException e) {22             e.printStackTrace();23         }24     }25 26 }

 

客户端类:Client.java

 1 import java.io.BufferedReader; 2 import java.io.IOException; 3 import java.io.InputStream; 4 import java.io.InputStreamReader; 5 import java.io.OutputStream; 6 import java.io.PrintWriter; 7 import java.net.Socket; 8 import java.net.UnknownHostException; 9 10 11 public class Client {12 13     /**14      * Socket客户端15      */16     public static void main(String[] args) {17         try {18             //创建Socket对象19             Socket socket=new Socket("localhost",8888);20             21             //根据输入输出流和服务端连接22             OutputStream outputStream=socket.getOutputStream();//获取一个输出流，向服务端发送信息23             PrintWriter printWriter=new PrintWriter(outputStream);//将输出流包装成打印流24             printWriter.print("服务端你好，我是客户1");25             printWriter.flush();26             socket.shutdownOutput();//关闭输出流27             28             InputStream inputStream=socket.getInputStream();//获取一个输入流，接收服务端的信息29             InputStreamReader inputStreamReader=new InputStreamReader(inputStream);//包装成字符流，提高效率30             BufferedReader bufferedReader=new BufferedReader(inputStreamReader);//缓冲区31             String info="";32             String temp=null;//临时变量33             while((temp=bufferedReader.readLine())!=null){34                 info+=temp;35                 System.out.println("客户端接收服务端发送信息："+info);36             }37             38             //关闭相对应的资源39             bufferedReader.close();40             inputStream.close();41             printWriter.close();42             outputStream.close();43             socket.close();44         } catch (UnknownHostException e) {45             e.printStackTrace();46         } catch (IOException e) {47             e.printStackTrace();48         }49 50     }51 52 }

 

看下效果实现图：

 

这里只是抛砖引玉，在实际开发中，基于Socket编程，一般传递的并非字符串，很多情况下是对象，我们可以使用ObjectOutputStream将输出流对象序列化。

例如：

1             OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();2             ObjectOutputStream objectOutputStream=new ObjectOutputStream(outputStream);3             User user=new User("admin","123456");
4             objectOutputStream.writeObject(user);