第一次学习 Socket 编程

服务器端：

import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;import java.io.PrintWriter;import java.net.InetAddress;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket;public class Server {    // 绑定地址    private static String ADDRESS = "127.0.0.1";    // 监听端口号    private static final int PORT = 8080;    public static void main(String[] args) throws IOException {        // 创建 server 对象        Server server = new Server();        // 调用 service() 方法，等待请求        server.service();    }    public void service() {        // 初始化        ServerSocket server = null;        try {            // 创建 InetAddress 对象简单的方法是调用其静态方法 getByName()            InetAddress adr = InetAddress.getByName(ADDRESS);            // 创建 ServerSocket 对象            // 参数说明：1.监听端口号 2.请求最大队列长度 3.绑定地址            server = new ServerSocket(PORT, 5, adr);            System.out.println("服务启动成功");        } catch (IOException e) {            System.out.println("服务启动失败");            e.printStackTrace();        }        // 循环等待请求        while (true) {            // 初始化参数            Socket socket = null;            try {                // accept 方法会从连接请求队列中取出一个连接请求，然后创建与客户端连接的 Socket 对象，并将它返回                // 如果队列中没有连接请求，accept() 方法就会一直等待，直到接收到了连接请求才返回                socket = server.accept();                // 打印请求地址和端口                System.out.println("连接来自：" + socket.getLocalSocketAddress());                // 解析客户端发来的请求                String request = parse(socket.getInputStream());                // 对请求进行处理                String response = process(request);                // 将请求结果发送给客户端                send(socket.getOutputStream(), response);                // 关闭当前的 socket                socket.close();            } catch (Exception e) {                e.printStackTrace();                // 出错时重新开始新的循环                continue;            }        }    }    // 返回值可以认为是一个 Request 的对象    protected String parse(InputStream input) {        int len;        String charset = "UTF-8";        byte[] buffer = new byte[2048];        try {            // 一次读取全部的请求信息（因为请求一般不会太长）            len = input.read(buffer);            // 解析处理(暂无）            // TODO            // 解析结果返回            return new String(buffer, 0, len, charset);        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();            return "解析请求时发生异常！";        }    }    // 对请求进行处理，并返回处理结果    protected String process(String request) {        // 这里只做了简单的处理        return "来自服务端的消息：\r\n" + request;    }    // 这里的第二个参数，可以理解为 Response 对象    protected void send(OutputStream output, String response) {        // 创建 PrintWriter 对象，第二个参数为 true，则 println、printf 或 format 方法将刷新输出缓冲区        PrintWriter out = new PrintWriter(output, true);        // 将 response 发送给客户端        out.println(response);    }}

客户端：

import java.io.BufferedReader;import java.io.InputStreamReader;import java.io.PrintWriter;import java.net.Socket;public class Client {    public static void main(String[] args) {        // 连接到的主机地址        String host = "127.0.0.1";        // 连接的端口号        int port = 8080;        try {            // 创建连接服务器的 Socket 对象            Socket socket = new Socket(host, port);            // 要从连接的另一端接受字节流，需要调用 Socket 类的 getInputStream 方法获取 InputStream 对象，            // 之后可以将其作为参数创建需要的 BufferedReader 对象            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));            // 需要发送字节流时，需要调用 Socket 类的 getOutputStream 方法获取 OutputStream 对象，            // 之后可以将其用来创建需要的 PrintWriter 对象            PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);            // 向服务器端发送请求            out.println("Hello World!");            // 接受服务器端发送回来的信息            while (true) {                // ready() 方法判断此数据流是否已准备好被读取，这里主要是判断缓冲区是否为空                if (in.ready()) {                    // 缓冲区不为空时，按行读取流中数据                    String line;                    while ((line = in.readLine()) != null) {                        System.out.println(line);                    }                    // 读取结束后跳出循环                    break;                }                // 缓冲区为空，则线程等待 50 毫秒（等待服务器发送数据）                Thread.sleep(50);            }            // 关闭 socket            socket.close();        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }    }}

知识点补充：

1. 构造 ServerSocket

        ServerSocket 构造方法有以下四种形式：

• ServerSocket()throws IOException
• ServerSocket(int port) throws IOException
• ServerSocket(int port, int backlog) throws IOException
• ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr) throws IOException

        在以上构造方法中，参数 port 指定服务器要绑定的端口（监听端口），参数 backlog 指定客户端连接请求队列的长度，参数 bindAddr 指定服务端要绑定的 IP 地址。

1.1 绑定端口

       除了第一个不带参数的构造方法之外，其它构造方法都会使服务器和特定端口绑定，端口由参数 port 指定，当运行时无法绑定到某端口时，会抛出 IOException， 更确切的说是 BindException，它是 IOException 的子类。BindException 一般有以下几个原因造成：

        a）端口已经被其它服务器进程占用

        b）在某些操作系统中，如果没有以超级用户的身份来运行服务器程序，那么操作系统不允许服务器绑定到 1~1023 端口

        如果把参数 port 设为 0，表示由操作系统分配任意一个可用的端口。由服务器分配的端口也称之为匿名端口。对于多数服务器，会使用明确的端口，因为客户程序需要事先知道服务器端口，才能方便的访问服务器。在某些场合才会使用到匿名端口，比如 FTP（文件传输）协议等。

1.2 设定客户连接请求队列的长度

        当服务器进程运行时，可能会同时监听到多个客户的连接请求。管理这些请求的任务是由操作系统来完成的，操作系统会把这些连接请求存储在一个先进先出的队列中。很多系统限定了队列的最大长度为 50。当队列中的请求达到了队列的最大容量时，服务器进程所在的主机就会拒绝新的连接请求。只有当服务器进程通过 ServerSocket 的accep() 方法从队列中取出连接请求，使队列腾出空位时，队列才能继续加入新的连接请求。

        对于客户端进程，如果它发出的连接请求被加入到服务器的队列中，就意味着客户和服务器的连接建立成功，客户进程从 Socket 构造方法中正常返回。

        ServerSocket 构造方法的 backlog 参数用来显示设置连接请求队列的长度，它将覆盖系统设定的最大长度，但在以下情况，仍然会采用系统限定的队列的最大长度：

        a）backlog 参数的值大于系统限定的队列的最大长度

        b）backlog 参数的值小于或等于 0

        c）在 ServerSocket 构造函数中没有设置 backlog 参数

1.3 设定绑定的 IP 地址

        如果主机只有一个 IP 地址，那么默认情况下，服务器就会与该 IP 地址绑定。ServerSocket 4个构造方法中只有第四个显示指定服务器要绑定的 IP 地址，该构造方法适用于具有多个 IP 地址的主机。

1.4 默认构造方法的作用

        ServerSocket 有一个不带任何参数的默认构造方法，通过该构造方法创建的 ServerSocket 不和任何端口绑定，但是之后需要通过 bind() 方法与特定端口绑定。这么做的目的是，允许服务器在绑定到特定端口之前，先设置 ServerSocket 的一些选项。因为一点服务器与特定端口绑定，有些选项就不能在改变了。

        例如：

ServerSocket serverSocket=new ServerSocket();serverSocket.setReuseAddress(true); // 设置 ServerSocket 选项serverSocket.bind(new InetSocketAddress(8080)); // 与8080端口绑定

        如果把 2、3 句代码互换，那么设置 ServerSocket 选项就完全不起作用了。

        ServerSocket 有以下 3 个选项：

• SO_TIMEOUT：表示等待客户连接的超时时间
• SO_REUSEADDR：表示是否允许重用服务器所绑定的地址
• SO_RCVBUF：表示接收数据的缓冲区的大小