三步学会Java Socket编程

Java基础：三步学会Java Socket编程

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     第一步　充分理解Socket 

　　 1.什么是socket 

　　 所谓socket通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄。应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。 

　　 以J2SDK-1.3为例，Socket和ServerSocket类库位于java.net包中。ServerSocket用于服务器端，Socket是建立网络连接时使用的。在连接成功时，应用程序两端都会产生一个Socket实例，操作这个实例，完成所需的会话。对于一个网络连接来说，套接字是平等的，并没有差别，不因为在服务器端或在客户端而产生不同级别。不管是Socket还是ServerSocket它们的工作都是通过SocketImpl类及其子类完成的。 

　　 重要的Socket API： 

　　 java.net.Socket继承于java.lang.Object，有八个构造器，其方法并不多，下面介绍使用最频繁的三个方法，其它方法大家可以见JDK-1.3文档。 

　　 . Accept方法用于产生"阻塞"，直到接受到一个连接，并且返回一个客户端的Socket对象实例。"阻塞"是一个术语，它使程序运行暂时"停留"在这个地方，直到一个会话产生，然后程序继续；通常"阻塞"是由循环产生的。 

　　 . getInputStream方法获得网络连接输入，同时返回一个IutputStream对象实例，。 

　　 . getOutputStream方法连接的另一端将得到输入，同时返回一个OutputStream对象实例。 

　　 注意：其中getInputStream和getOutputStream方法均会产生一个IOException，它必须被捕获，因为它们返回的流对象，通常都会被另一个流对象使用。 

　　 2.如何开发一个Server-Client模型的程序 

　　 开发原理： 

　　 服务器，使用ServerSocket监听指定的端口，端口可以随意指定（由于1024以下的端口通常属于保留端口，在一些操作系统中不可以随意使用，所以建议使用大于1024的端口），等待客户连接请求，客户连接后，会话产生；在完成会话后，关闭连接。 

　　 客户端，使用Socket对网络上某一个服务器的某一个端口发出连接请求，一旦连接成功，打开会话；会话完成后，关闭Socket。客户端不需要指定打开的端口，通常临时的、动态的分配一个1024以上的端口。 

　　 ｛建立服务器｝

import java.net.*; import java.io.*; public class Server { private ServerSocket ss; private Socket socket; private BufferedReader in; private PrintWriter out; public Server() { try { ss = new ServerSocket(10000); while (true) { socket = ss.accept(); in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream())); out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(),true); String line = in.readLine(); out.println("you input is :" + line); out.close(); in.close(); socket.close(); } ss.close(); } catch (IOException e) {} } public static void main(String[] args) { new Server(); } } 

 ｛建立客户端｝

import java.io.*; import java.net.*; public class Client { Socket socket; BufferedReader in; PrintWriter out; public Client() { try { socket = new Socket("xxx.xxx.xxx.xxx", 10000); in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream())); out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(),true); BufferedReader line = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); out.println(line.readLine()); line.close(); out.close(); in.close(); socket.close(); } catch (IOException e) {} } public static void main(String[] args) { new Client(); } } 

第二步　多个客户同时连接 

　　 在实际的网络环境里，同一时间只对一个用户服务是不可行的。一个优秀的网络服务程序除了能处理用户的输入信息，还必须能够同时响应多个客户端的连接请求。在java中，实现以上功能特点是非常容易的。 

　　 设计原理： 

　　 主程序监听一端口，等待客户接入；同时构造一个线程类，准备接管会话。当一个Socket会话产生后，将这个会话交给线程处理，然后主程序继续监听。运用Thread类或Runnable接口来实现是不错的办法。 

　　 ｛实现消息共享｝ 

import java.io.*; import java.net.*; public class Server extends ServerSocket { private static final int SERVER_PORT = 10000; public Server() throws IOException { super(SERVER_PORT); try { while (true) { Socket socket = accept(); new CreateServerThread(socket); } } catch (IOException e) {} finally { close(); } } //--- CreateServerThread class CreateServerThread extends Thread { private Socket client; private BufferedReader in; private PrintWriter out; public CreateServerThread(Socket s) throws IOException { client = s; in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream(), "GB2312")); out = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true); out.println("--- Welcome ---"); start(); } public void run() { try { String line = in.readLine(); while (!line.equals("bye")) { String msg = createMessage(line); out.println(msg); line = in.readLine(); } out.println("--- See you, bye! ---"); client.close(); } catch (IOException e) {} } private String createMessage(String line) { xxxxxxxxx; } } public static void main(String[] args) throws IOException { new Server(); } } 

　 这个程序监听10000端口，并将接入交给CreateServerThread线程运行。CreateServerThread线程接受输入，并将输入回应客户，直到客户输入"bye"，线程结束。我们可以在createMessage方法中，对输入进行处理，并产生结果，然后把结果返回给客户。 

第三步 实现信息共享:在Socket上的实时交流。

设计原理： 　　 服务器端接受客户端的连接请求，同时启动一个线程处理这个连接，线程不停的读取客户端输入，然后把输入加入队列中，等候处理。在线程启动的同时将线程加入队列中，以便在需要的时候定位和取出。 

import java.io.*; import java.net.*; import java.util.*; import java.lang.*; public class Server extends ServerSocket { private static ArrayList User_List = new ArrayList(); private static ArrayList Threader = new ArrayList(); private static LinkedList Message_Array = new LinkedList(); private static int Thread_Counter = 0; private static boolean isClear = true; protected static final int SERVER_PORT = 10000; protected FileOutputStream LOG_FILE = new FileOutputStream("d:/connect.log", true); public Server() throws FileNotFoundException, IOException { super(SERVER_PORT); new Broadcast(); //append connection log Calendar now = Calendar.getInstance(); String str = "[" + now.getTime().toString() + "] Accepted a connection\015\012"; byte[] tmp = str.getBytes(); LOG_FILE.write(tmp); try { while (true) { Socket socket = accept(); new CreateServerThread(socket); } } finally { close(); } } public static void main(String[] args) throws IOException { new Server(); } //--- Broadcast class Broadcast extends Thread { public Broadcast() { start(); } public void run() { while (true) { if (!isClear) { String tmp = (String)Message_Array.getFirst(); for (int i = 0; i < Threader.size(); i++) { CreateServerThread client = (CreateServerThread)Threader.get(i); client.sendMessage(tmp); } Message_Array.removeFirst(); isClear = Message_Array.size() > 0 ? false : true; } } } } //--- CreateServerThread class CreateServerThread extends Thread { private Socket client; private BufferedReader in; private PrintWriter out; private String Username; public CreateServerThread(Socket s) throws IOException { client = s; in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream())); out = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true); out.println("--- Welcome to this chatroom ---"); out.println("Input your nickname:"); start(); } public void sendMessage(String msg) { out.println(msg); } public void run() { try { int flag = 0; Thread_Counter++; String line = in.readLine(); while (!line.equals("bye")) { if (line.equals("l")) { out.println(listOnlineUsers()); line = in.readLine(); continue; } if (flag++ == 0) { Username = line; User_List.add(Username); out.println(listOnlineUsers()); Threader.add(this); pushMessage("[< " + Username + " come on in >]"); } else { pushMessage("<" + Username + ">" + line); } line = in.readLine(); } out.println("--- See you, bye! ---"); client.close(); } catch (IOException e) {} finally { try { client.close(); } catch (IOException e) {} Thread_Counter--; Threader.remove(this); User_List.remove(Username); pushMessage("[< " + Username + " left>]"); } } private String listOnlineUsers() { String s ="-+- Online list -+-\015\012"; for (int i = 0; i < User_List.size(); i++) { s += "[" + User_List.get(i) + "]\015\012"; } s += "-+---------------------+-"; return s; } private void pushMessage(String msg)   { Message_Array.addLast(msg); isClear = false;   }  } }

　

这就是程序运行后，多用户登陆并且输入信息后的屏幕。实现了信息的实时广播。用户输入"l"就可以列出在线人员表。