基于Java的Socket编程技术

1.两类传输协议
在讲socket网络编程之前就不得不说下着两种传输协议，TCP协议，UDP协议。
（1）TCP是Tranfer Control Protocol的 简称，是一种面向连接的保证可靠传输的协议。通过TCP协议传输，得到的是一个顺序的无差错的数据流。发送方和接收方的成对的两个socket之间必须建 立连接，以便在TCP协议的基础上进行通信，当一个socket（通常都是server socket）等待建立连接时，另一个socket可以要求进行连接，一旦这两个socket连接起来，它们就可以进行双向数据传输，双方都可以进行发送或接收操作。 
（2） UDP是User Datagram Protocol的简称，是一种无连接的协议，每个数据报都是一个独立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在网络上以任何可能的路径传往目的地，因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。
下面的图表可以让你看的更加清楚。
协议族包括运输层、网络层、链路层。
大概知道就行，不必讲太多。

 

 

2.Socket网络编程
（1） Socket是什么
是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。 当然了，Socket所支持的协议种类也不光TCP/IP一种，因此两者之间是没有必然联系的。在Java环境下，Socket编程主要是指基于TCP/IP协议的网络编程。

 

 

（2）Socket通讯

Server端Listen(监听)某个端口是否有连接请求，Client端向Server 端发出Connect(连接)请求，Server端向Client端发回Accept（接受）消息。一个连接就建立起来了。Server端和Client 端都可以通过Send，Write等方法与对方通信。
对于一个功能齐全的Socket，都要包含以下基本结构，其工作过程包含以下四个基本的步骤：

（1） 创建Socket；（2） 打开连接到Socket的输入/出流；（3） 按照一定的协议对Socket进行读/写操作； （4） 关闭Socket.（在实际应用中，并未使用到显示的close，虽然很多文章都推荐如此，不过在我的程序中，可能因为程序本身比较简单，要求不高，所以并未造成什么影响。） 

（3）实际操作

创建Socket

java在包java.net中提供了两个类Socket和ServerSocket，分别用来表示双向连接的客户端和服务端。这是两个封装得非常好的类，使用很方便。其构造方法如下：

Socket(InetAddress address, int port);　　Socket(InetAddress address, int port, boolean stream);　　Socket(String host, int prot);　　Socket(String host, int prot, boolean stream);　　Socket(SocketImpl impl)　　Socket(String host, int port, InetAddress localAddr, int localPort)　　Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort)　　ServerSocket(int port);　　ServerSocket(int port, int backlog);　　ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr);

其中address、host和port分别是双向连接中另一方的IP地址、主机名和端 口号，stream指明socket是流socket还是数据报socket，localPort表示本地主机的端口号，localAddr和 bindAddr是本地机器的地址（ServerSocket的主机地址），impl是socket的父类，既可以用来创建serverSocket又可 以用来创建Socket。count则表示服务端所能支持的最大连接数。

　　Socket client = new Socket("127.0.01.", 80);　　ServerSocket server = new ServerSocket(80);

 

 

　　注意，在选择端口时，必须小心。每一个端口提供一种特定的服务，只有给出正确的端口，才 能获得相应的服务。0~1023的端口号为系统所保留，例如http服务的端口号为80,telnet服务的端口号为21,ftp服务的端口号为23, 所以我们在选择端口号时，最好选择一个大于1023的数以防止发生冲突。

　　在创建socket时如果发生错误，将产生IOException，在程序中必须对之作出处理。所以在创建Socket或ServerSocket是必须捕获或抛出例外。 

 

 

3.基于C/S结构的实例

1. 客户端程序

 

import java.io.*;　　import java.net.*;　　public class TalkClient {　　　　public static void main(String args[]) {　　　　　　try{　　　　　　　　Socket socket=new Socket("127.0.0.1",4700);　　　　　　　　//向本机的4700端口发出客户请求　　　　　　　　BufferedReader sin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));　　　　　　　　//由系统标准输入设备构造BufferedReader对象　　　　　　　　PrintWriter os=new PrintWriter(socket.getOutputStream());　　　　　　　　//由Socket对象得到输出流，并构造PrintWriter对象　　　　　　　　BufferedReader is=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));　　　　　　　　//由Socket对象得到输入流，并构造相应的BufferedReader对象　　　　　　　　String readline;　　　　　　　　readline=sin.readLine(); //从系统标准输入读入一字符串　　　　　　　　while(!readline.equals("bye")){　　　　　　　　//若从标准输入读入的字符串为 "bye"则停止循环　　　　　　　　　　os.println(readline);　　　　　　　　　　//将从系统标准输入读入的字符串输出到Server　　　　　　　　　　os.flush();　　　　　　　　　　//刷新输出流，使Server马上收到该字符串　　　　　　　　　　System.out.println("Client:"+readline);　　　　　　　　　　//在系统标准输出上打印读入的字符串　　　　　　　　　　System.out.println("Server:"+is.readLine());　　　　　　　　　　//从Server读入一字符串，并打印到标准输出上　　　　　　　　　　readline=sin.readLine(); //从系统标准输入读入一字符串　　　　　　　　} //继续循环　　　　　　　　os.close(); //关闭Socket输出流　　　　　　　　is.close(); //关闭Socket输入流　　　　　　　　socket.close(); //关闭Socket　　　　　　}catch(Exception e) {　　　　　　　　System.out.println("Error"+e); //出错，则打印出错信息　　　　　　}　　}}

2. 服务器端程序

import java.io.*;　　import java.net.*;　　import java.applet.Applet;　　public class TalkServer{　　　　public static void main(String args[]) {　　　　　　try{　　　　　　　　ServerSocket server=null;　　　　　　　　try{　　　　　　　　　　server=new ServerSocket(4700);　　　　　　　　//创建一个ServerSocket在端口4700监听客户请求　　　　　　　　}catch(Exception e) {　　　　　　　　　　System.out.println("can not listen to:"+e);　　　　　　　　//出错，打印出错信息　　　　　　　　}　　　　　　　　Socket socket=null;　　　　　　　　try{　　　　　　　　　　socket=server.accept();　　　　　　　　　　//使用accept()阻塞等待客户请求，有客户　　　　　　　　　　//请求到来则产生一个Socket对象，并继续执行　　　　　　　　}catch(Exception e) {　　　　　　　　　　System.out.println("Error."+e);　　　　　　　　　　//出错，打印出错信息　　　　　　　　}　　　　　　　　String line;　　　　　　　　BufferedReader is=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));　　　　　　　　　//由Socket对象得到输入流，并构造相应的BufferedReader对象　　　　　　　　PrintWriter os=newPrintWriter(socket.getOutputStream());　　　　　　　　　//由Socket对象得到输出流，并构造PrintWriter对象　　　　　　　　BufferedReader sin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));　　　　　　　　　//由系统标准输入设备构造BufferedReader对象　　　　　　　　System.out.println("Client:"+is.readLine());　　　　　　　　//在标准输出上打印从客户端读入的字符串　　　　　　　　line=sin.readLine();　　　　　　　　//从标准输入读入一字符串　　　　　　　　while(!line.equals("bye")){　　　　　　　　//如果该字符串为 "bye"，则停止循环　　　　　　　　　　os.println(line);　　　　　　　　　　//向客户端输出该字符串　　　　　　　　　　os.flush();　　　　　　　　　　//刷新输出流，使Client马上收到该字符串　　　　　　　　　　System.out.println("Server:"+line);　　　　　　　　　　//在系统标准输出上打印读入的字符串　　　　　　　　　　System.out.println("Client:"+is.readLine());　　　　　　　　　　//从Client读入一字符串，并打印到标准输出上　　　　　　　　　　line=sin.readLine();　　　　　　　　　　//从系统标准输入读入一字符串　　　　　　　　} 　//继续循环　　　　　　　　os.close(); //关闭Socket输出流　　　　　　　　is.close(); //关闭Socket输入流　　　　　　　　socket.close(); //关闭Socket　　　　　　　　server.close(); //关闭ServerSocket　　　　　　}catch(Exception e){　　　　　　　　System.out.println("Error:"+e);　　　　　　　　//出错，打印出错信息　　　　　　}　　　　}

4.多线程通信实例
1.服务器端

package com.googlecode.garbagecan.test.socket.sample2;import java.io.BufferedReader;import java.io.IOException;import java.io.InputStreamReader;import java.io.PrintWriter;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket;public class MyServer {public static void main(String[] args) throws IOException {ServerSocket server = new ServerSocket(10000);while (true) {Socket socket = server.accept();invoke(socket);}}private static void invoke(final Socket client) throws IOException {new Thread(new Runnable() {public void run() {BufferedReader in = null;PrintWriter out = null;try {in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));out = new PrintWriter(client.getOutputStream());while (true) {String msg = in.readLine();System.out.println(msg);out.println("Server received " + msg);out.flush();if (msg.equals("bye")) {break;}}} catch(IOException ex) {ex.printStackTrace();} finally {try {in.close();} catch (Exception e) {}try {out.close();} catch (Exception e) {}try {client.close();} catch (Exception e) {}}}}).start();}}

2.客户端

package com.googlecode.garbagecan.test.socket.sample2;import java.io.BufferedReader;import java.io.InputStreamReader;import java.io.PrintWriter;import java.net.Socket;public class MyClient {public static void main(String[] args) throws Exception {Socket socket = new Socket("localhost", 10000);BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream());BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));while (true) {String msg = reader.readLine();out.println(msg);out.flush();if (msg.equals("bye")) {break;}System.out.println(in.readLine());}socket.close();}}