多种多样的建立网络连接的方式

在上一篇文章中我们讨论了Socket类的基本用法，并给出的例子中使用Socket类连接服务器时使用了一种最简单的连接方式，也就是通过IP和端口号来连接服务器。而为了使连接服务器的方式更灵活，Socket类不仅可以通过自身的构造方法连接服务器，而且也可以通过connect方法来连接数据库。

一、通过构造方法连接服务器

        我们可以通过6个重载构造函数以不同的方式来连接服务器。这6个重载的构造函数可以分为两类：

1.自动选择IP

        这种方式是最常用的。所谓自动选择IP，是指当本机有多块网卡或者在一个网卡上绑定了多个IP时，Socket类会自动为我们选择一个可用的IP。在上述6个构造方法中有4个是使用这种方法来连接服务器的。

(1)public Socket(String host, int port) 

           这是最常用的构造方法，在前面的例子中就是使用的这个构造方法。在使用时只需要提供一个字符串类型的IP或域名以及一个整型的端口号即可。在这个构造方法中可能会抛出两个错误：UnknownHostException和IOException。发生第一个错误的原因是我们提供的host并不存在或不合法，而其它的错误被归为IO错误。因此，这个构造方法的完整定义是：

public Socket(String host, int port) throws UnknownHostException, IOException

(2) public  Socket(InetAddress inetaddress, int port)

       这个构造方法和第一种构造方法类似，只是将字符串形式的host改为InetAddress对象类型了。在这个构造方法中之所以要使用InetAddress类主要是因为考虑到在程序中可能需要使用Socket类多次连接同一个IP或域名，这样使用InetAddress类的效率比较高。另外，在使用字符串类型的host连接服务器时，可能会发生两个错误，但使用InetAddress对象来描述host，只会发生IOException错误，这是因为当你将IP或域名传给InetAddress时，InetAddress会自动检查这个IP或域名，如果这个IP或域名无效，那么InetAddress就会抛出UnknownHostException错误，而不会由Socket类的构造方法抛出。因此，这个构造方法的完整定义是：

public Socket(InetAddress inetaddress, int port) throws IOException

(3) public Socket(String host, int port,boolean stream)

        这个构造方法和第一种构造方法差不多，只是多了一个boolean类型的stream参数。如果这个stream为true，那么这个构造方法和第一种构造方法完全一样。如果stream为false，则使用UDP协议建立一个UDP连接（UDP将在下面的章节详细讨论，在这里只要知道它和TCP最大的区别是UDP是面向无连接的，而TCP是面向有连接的），也许是当初Sun的开发人员在编写Socket类时还未考虑编写处理UDP连接的DatagramSocket类，所以才将建立UDP连接的功能加入到Socket类中，不过Sun在后来的JDK中加入了DatagramSocket类，所以，这个构造方法就没什么用了，因此，Sun将其设为了Deprecated标记，也就是说，这个构造方法在以后的JDK版本中可以会被删除。其于以上原因，在使用Java编写网络程序时，尽量不要使用这个构造方法来建立UDP连接。

(4) public Socket(InetAddress inetaddress,int port, boolean flag)

        这个构造方法和第三种构造方法的flag标记的含义一样，也是不建议使用的。

       下面的代码演示上述4种构造方法的使用：

package mysocket;import java.net.*;import java.io.*;public class MoreConnection{    private static void closeSocket(Socket socket)    {        if (socket != null)            try            {                socket.close();            }            catch (Exception e) { }    }    public static void main(String[] args)    {        Socket socket1 = null, socket2 = null, socket3 = null, socket4 = null;        try        {            // 如果将www.ptpress.com.cn改成其它不存在的域名，将抛出UnknownHostException错误            // 测试public Socket(String host, int port)            socket1 = new Socket("www.ptpress.com.cn", 80);            System.out.println("socket1连接成功!");            // 测试public Socket(InetAddress inetaddress, int port)            socket2 = new Socket(InetAddress.getByName("www.ptpress.com.cn"), 80);            System.out.println("socket2连接成功!");            // 下面的两种建立连接的方式并不建议使用            // 测试public Socket(String host, int port, boolean stream)            socket3 = new Socket("www.ptpress.com.cn", 80, false);            System.out.println("socket3连接成功!");            // 测试public Socket(InetAddress inetaddress, int i, boolean flag)            socket4 = new Socket(InetAddress.getByName("www.ptpress.com.cn"), 80, false);            System.out.println("socket4连接成功!");        }        catch (UnknownHostException e)        {            System.out.println("UnknownHostException 被抛出!");        }        catch (IOException e)        {            System.out.println("IOException 被抛出!");        }        finally        {            closeSocket(socket1);            closeSocket(socket2);            closeSocket(socket3);            closeSocket(socket4);        }    }}

        在上面代码中的最后通过finally关闭了被打开的Socket连接，这是一个好习惯。因为只有在将关闭Socket连接的代码写在finally里，无论是否出错，都会执行这些代码。但要注意，在关闭Socket连接之前，必须检查Socket对象是否为null，这是因为错误很可能在建立连接时发生，这样Socket对象就没有建立成功，也就用不着关闭了。

2、手动绑定IP

 当本机有多个IP时（这些IP可能是多块网卡上的，也可能是一块网卡上绑定的多个IP），在连接服务器时需要由客户端确定需要使用哪个IP。这样就必须使用Socket类的另外两个构方法来处理。下面让我们来看看这两个构造方法是如何来使用特定的IP来连接服务器的。

（1）

publicSocket(String host, int port, InetAddress inetaddress, int localPort)

       这个构造方法的参数分为两部分，第一部分为前两个参数：host和port，它们分别表示要连接的服务器的IP和端口号。第二部分为后两个参数：inetaddress和localPort。其中inetaddress则表示要使用的本地的IP，而localPort则表示要绑定的本地端口号。这个localPort这以设置为本机的任何未被绑定的端口号。如果将localPort的值设为0，java将在1024到65,535之间随即选择一个未绑定的端口号。因此，在一般情况下将localPort设为0。

（2）

public Socket(InetAddress inetaddress, int port, InetAddress inetaddress1, int localPort)

        这个构造方法和第一个构造方法基本相同，只是将第一个参数host换成了inetaddress。其它的使用方法和第一个构造方法类似。
        在下面的代码中将使用这两个构造方法来做一个实验。我们假设有两台计算机：PC1和PC2。PC1和PC2各有一块网卡。PC1绑定有两个IP：192.168.18.252和200.200.200.200。PC2绑定有一个IP：200.200.200.4。PC1和PC2的子网掩码都是255.255.255.0。而PC1的默认网关为：192.168.28.254。下面的代码需要在PC1上运行。

package mysocket;import java.net.*;public class MoreConnection1{    public static void main(String[] args)    {        try        {            InetAddress localAddress1 = InetAddress.getByName("200.200.200.200");            InetAddress localAddress2 = InetAddress.getByName("192.168.18.252");            // 如果将localAddress1改成localAddress2，socket1无法连接成功            Socket socket1 = new Socket("200.200.200.4", 80, localAddress1, 0);            System.out.println("socket1连接成功!");            Socket socket2 = new Socket("www.ptpress.com.cn", 80, localAddress2, 0);            System.out.println("socket2连接成功!");            // 下面的语句将抛出一个IOException错误            Socket socket3 = new Socket("www.ptpress.com.cn", 80, localAddress1, 0);            System.out.println("socket3连接成功!");            socket1.close();            socket2.close();            socket3.close();        }        catch (Exception e)        {            System.out.println(e.getMessage());        }    }}

运行上面代码的输出结果如下：

socket1连接成功!socket2连接成功!Connection timed out: connect

           从上面的输出结果可以看出，socket1和socket2已经连接成功，而socket3并未连接成功。从程序中可以看出，socket1在连接时使用localAddress1绑定到了200.200.200.200上，而PC2的IP是200.200.200.4，因此，socket1所使用的IP和PC2的IP在同一个网段，所以socket1可以连接成功。如果将localAddress1改成localAddress2后，socket1将无法连接成功。另外两个Socket连接socket2和socket3是通过Internet连接www.ptpress.com.cn。它们所不同的是socket2绑定的是192.168.18.252，而socket3绑定的是200.200.200.200。它们执行的结果是socket2可以连接成功，而socket3连接失败。这是因为socket2所绑定的IP和PC1的默认网关192.168.18.254在同一个网段，因此，socket2可以连接到Internet。而socket3所绑定的IP和PC1的IP不在同一个网段，因此，socket3将无法连接到Internet。

二、通过connect方法连接服务器

         Socket类不仅可以通过构造方法直接连接服务器，而且还可以建立未连接的Socket对象，然后通过connect方法来连接服务器。Socket类的connect方法有两个重载形式：

1、

 public void connect(SocketAddress  endpoint) throws IOException

 Socket类的connect方法和它的构造方法在描述服务器信息（IP和端口）上有一些差异。在connect方法中并未象构造方法中以字符串形式的host和整数形式的port作为参数，而是直接将IP和端口封装在了SocketAddress类的子类InetSocketAddress中。可按如下形式使用这个connect方法：

Socket socket = new Socket();socket.connect(new InetSocketAddress(host, port));

2、

public void connect(SocketAddress  endpoint, int timeout) throws IOException

        这个connect方法和第一个connect类似，只是多了一个timeout参数。这个参数表示连接的超时时间，单位是毫秒。使用timeout设为0，则使用默认的超时时间。

       在使用Socket类的构造方法连接服务器时可以直接通过构造方法绑定本地IP，而connect方法可以通过Socket类的bind方法来绑定本地IP。下面的代码演示如何使用connect方法和bind方法。

package mysocket;import java.net.*;public class MoreConnection2{    public static void main(String[] args)    {        try        {            Socket socket1 = new Socket();            Socket socket2 = new Socket();            Socket socket3 = new Socket();            socket1.connect(new InetSocketAddress("200.200.200.4", 80));            socket1.close();            System.out.println("socket1连接成功!");                         /*               将socket2绑定到192.168.18.252将产生一个IOException错误              socket2.bind(new InetSocketAddress("192.168.18.252", 0));            */            socket2.bind(new InetSocketAddress("200.200.200.200", 0));            socket2.connect(new InetSocketAddress("200.200.200.4", 80));                         socket2.close();            System.out.println("socket2连接成功!");            socket3.bind(new InetSocketAddress("192.168.18.252", 0));            socket3.connect(new InetSocketAddress("200.200.200.4", 80), 2000);                        socket3.close();            System.out.println("socket3连接成功!");        }        catch (Exception e)        {            System.out.println(e.getMessage());        }    }}

上面的代码的输出结果为：

socket1连接成功!socket2连接成功!Connection timed out: connect

        在上面代码中的socket3连接服务器时为其设置了超时时间（2000毫秒），因此，socket3在非常短的时间就抛出了IOException错误。