Java语言Socket接口用法详解



Socket接口用法详解

 

在Java中，基于TCP协议实现网络通信的类有两个，在客户端的Socket类和在服务器端的ServerSocket类，ServerSocket类的功能是建立一个Server，并通过accept()方法随时监听客户端的连接请求。

扩展：

ServerSocket中常用的构造函数及方法

构造函数：ServerSocket(intport)这是一个构造方法，用于在当前的服务器默认的IP地址上监听一个指定的端口，即在指定的IP和端口创建一个ServerSocket对象

方法：

Socket accept()产生阻塞，监听指定的端口，直至有客户端发来连接请求

void close()关闭当前ServerSocket

InetAddressgetInetAddress()返回ServerSocket监听的，本机的IP地址

intgetLocalPort()返回ServerSocket监听的，本机的IP地址上指定的端口号

intgetSoTimeout();void setSoTimeout(int timeout)设置连接过程中没有得到相应的等待期限时间（TimeOut）

StringtoString()  以字符串的方式返回ServerSocket监听的，本机的IP地址及其端口号

Socket类中常用的构造函数和方法

构造函数：Socket(InetAddressaddress,int port)用于创建一个链接，向指定的IP地址上指定的端口的服务器端程序发送连接请求

Socket(Stringhost,int port)  同上，但该方法允许通过主机名字符串向服务器发送连接请求

方法：

void close（）关闭当前的Socket连接

InetAddressgetInetAddress()返回Socket建立了连接的服务器的IP地址

InputStreamgetInputStream()返回当前Socket的输入流

OutputStreamgetOutStream()返回当前Socket的输出流

InetAddressgetLocalAddress()返回和Socket进行连接的本地的IP地址

intgetLocalPort()返回和Socket进行连接的本地的端口号

int getPort()返回和Socket建立了连接的服务器的端口号

intgetSoTimeOut();void setSoTimeOut(int timeout)设置连接过程中没有得到相应的等待期限时间

String toString()以字符串的方式返回Socket的属性信息

 

Socket类的构造方法包括以下几种：

public Socket(String host,int port)

public Socket(InetAddress address,int port)

public Socket(String host,int port,InetAddresslocalAddr,int localPort)

public Socket(InetAddress host,int port, InetAddress,localAddr,intlocalPort)

在JDK1.1以前，Socket类可同时用于TCP/UDP通信：

public Socket(String host,int port,Booleanstream)

public Socket(InetAddress host,int port, Booleanstream)

Socket类的输入/输出流管理包括以下方法：

public InputStream getInputStream()

public void shutdowmInput()

public OutputStream get OutputStream ()

public void shutdowmOutput()

以上这些方法都将抛出IOException异常，程序中需要捕获并处理。

关闭Socket的方法为：

public void close() throws IOException

设置/获取Socket数据的方法为：

public InetAddress getInetAddress()

public int getPort()

public void setSoTimeout(int timeout)

这些方法都将抛出SocketException异常，程序中需要捕获并处理。

ServerSocket类的构造方法包括以下几种：

public ServerSocket (intPort)

public ServerSocket (int Port,int backlog):支持指定数目的连接

public ServerSocket (intPort,intbacklog,InetAddress bindAddr)

这些方法都将抛出IOException异常，程序中需要捕获并处理。

public Socket accept():等待客户端的连接

public void close():关闭Socket

设置/获取Socket数据的方法包括：

public InetAddress get InetAddress ()

public int getLocalPort()

public void setSoTimeout(int timeout)

这些方法都将抛出SocketException异常，程序中需要捕获并处理。

Socket的基本概念

1．建立连接

当需要建立网络连接时，必须有一台机器运行一个程序，随时等候连接，而另一端的程序这对其发出连接请求。这一点同电话系统类似——必须有一方拨打电话，而另一方必须等候电话连通。建立连接的过程为：

（1）现在服务器端生成一个ServerSocket实例对象，随时监听客户端的连接请求。

（2）当客户端需要连接时，相应地要生成一个Socket实例对象，并发出连接请求，其中host参数指明该主机名，port#参数指明该主机端口号。

（3）服务器端通过accept()方法接收到客户端的请求后，开辟一个接口与之进行连接，并生成所需的I/O数据流。

（4）客户端和服务器端的通信都是通过一对InputStream和OutputStream进行的，通信结束后，两端分别关闭对应的Socket接口。

2.连接地址

打电话时，呼叫方必须事先知道所需拨打的号码，而程序建立网络连接时，也同样需要知道地址或主机名称。另外，网络连接还需要一个端口号（可以将其当作电话的分机号），连接到正确的主机之后，需要对该连接确认特定口令。某些情况下，还需要使用一个扩展号码与网络计费系统相连，于是相应地要有一个特定端口号用于连接计费程序。

3.端口号

在TCP/IP系统中，端口号由16位二进制整数组成，即在0-65535之间。实际应用中，前1024个端口号已经预先定义为一些特定服务，因此一般不能使用，除非想同这些服务器进行连接（如Telnet，SMTP，mail，ftp等）。在两个程序连接之前，彼此之间必须达成一致，即由客户端负责初始化连接，而服务器随时等候请求。只有客户端和服务器端指定端口号一致时连接才会建立。如果系统中两个程序所用端口号不一致，这连接无法建立。

4.网络连接模式

在Java中，TCP/IP接口的连接是由java.net包中的类实现的。如图表示的是Socket连接过程中客户端和服务器端的工作原理。

每个server端都拥有一个端口号，一台机器上如果运行多个服务，这可能对应多个端口号。通信结束后，两端分别关闭对应的Socket接口，而不影响其他的端口。

Socket通信的基本步骤

使用Socket方式进行网络通信的程序基本结构都是类似的，无论一个Socket通信程序的功能多么齐全、程序多么复杂，其基本结构都是一样的。客户端与服务器端进行通信的过程都包括以下四个基本步骤：

（1）在服务器端指定一个用来等待连接的端口号，在客户端规定一个主机和端口号，从而在客户端和服务器端创建Socket/ServerSocket实例。

（2）打开连接到Socket的输入输出流。

（3）利用输入输出流，按照一定的协议对Socket进行读写操作。

（4）关闭输入输出流和Socket

通常，程序员的主要工作时针对所要完成的功能砸器第（3）步进行编程，第（1）、（2）、（4）步对所有的通信程序来说几乎都是一样的。

Socker通信的程序设计

1.服务器端程序

TCP/IP服务器端应用程序是通过Java语言中提供的ServerSocket和Socket这两个有关网络的类来实现的。而ServerSocket类除了建立一个Server之外，还通过accept()方法提供了随时监听客户端连接请求的功能，它的构造方法有以下两种。

ServerSocket(int port)

ServerSocket(int port,int backlog)

其中port是指连接中对方的端口号，backlog则表示服务器端所能支持的最大连接数。下面的程序用来监听客户端应用程序建立连接的请求，并在连接建立后向客户端发送信息。

/**

 *功能：这是服务器端程序，用来监听客户端应用程序建立连接的请求，并在连接建立后向客户端发送信息

 */

package com.xushouwei;

//引入相应的包

import java.net.*;

import java.io.*;

publicclass TServer

{

  publicstaticvoid main(String[] args)

  {

     //定义ServerSocket类

     ServerSocket s=null;

     //定义Socket类

     Socket s1;

     //定义发送字符串

     String sendString="你好！我是徐守威...";

     //得到发送字符串的长度

     ints1lenth=sendString.length();

     //定义OutputStream类

     OutputStream s1out;

     //定义DataOutputStream类

     DataOutputStream dos;

     //通过1314端口建立连接

     try

     {

       //创建ServerSocket并把传入端口号

       s=new ServerSocket(1314);

     } catch (Exception e)

     {

       e.printStackTrace();

     }

     //循环运行监听程序，以监视连接请求

     while(true)

     {

       try

       {

          //监听端口请求，等待连接

          s1=s.accept();

          //得到与socket相连接的数据流对象

          s1out=s1.getOutputStream();

          dos=new DataOutputStream(s1out);

          //发送字符串

          dos.writeUTF(sendString);

          //关闭数据流（但不是关闭Socket连接）

          dos.close();

          s1out.close();

          s1.close();

       } catch (Exception e)

       {

          e.printStackTrace();

       }

     }

  }

 

}

 

2.客户端程序

TCP/IP服务器端应用程序是通过Java语言中提供的Socket类来实现的。同样，Socket类提供了包括建立网络连接在内的许多功能，它的构造方法有以下几种：

Socket(InetAddress address,int port)

Socket(InetAddress address,int port,Booleanstream)

Socket(String host,int port)

Socket(String host,int port, InetAddresslocalAddr,int localPort)

其中，address、host和port分别指连接另一方的IP地址、主机名称和端口号，stream这表示该Socket是否是支持流的Socket，localAddr和localPort是本机的地址和端口号。下面程序用来与前面的服务器端程序建立连接，并将服务器端送来的信息显示在标准输出上。

/**

 *功能：这是客户端程序，用来与前面的服务器端程序建立连接，并将服务器端送来的信息显示在标准输出上

 */

package com.xushouwei;

//引入相应的包

import java.net.*;

import java.io.*;

publicclassTClint

{

  publicstaticvoid main(String[] args)

  {

     //定义Socket类

     Socket s1;

     //定义InputStream类

     InputStream s1In;

     //定义DataInputStream类

     DataInputStream dis;

     try

     {

       //在端口1314打开连接

       s1=new Socket("127.0.0.1",1314);

       //获得socket端口的输入句柄，并从中读取数据

       s1In=s1.getInputStream();

       dis=new DataInputStream(s1In);

       String st=new String(dis.readUTF());

       System.out.println(st);

       //操作结束，关闭数据流及socket连接

       dis.close();

       s1In.close();

       s1.close();

     } catch (Exception e)

     {

       e.printStackTrace();

     }

  }

 

}