Java Sockett的理解
来源:互联网 发布:网络销售字母缩写 编辑:程序博客网 时间:2024/06/15 22:15
问题?Java Socket的理解
一、Socket定义
对于Java Socket编程而言,有两个概念,一个是ServerSocket(服务端的),一个是Socket(客户端的)。服务端和客户端之间通过Socket建立连接,之后它们就可以进行通信了。首先ServerSocket将在服务端监听某个端口,当发现客户端有Socket来试图连接它时,它会accept该Socket的连接请求,同时在服务端建立一个对应的Socket与之进行通信。这样就有两个Socket了,客户端和服务端各一个。
对于Socket之间的通信其实很简单,因为Socket与Socket之间是双向连通的,就比如,客户端请求,将内容发送给服务端,服务端链接socket后处理并返回结果给socket,然后客户端接收到传输过来的socket的内容并显示给客户端,所以客户端也可以往对应的Socket输出流里面写东西,然后服务端对应的Socket的输入流就可以读出对应的内容。这就是个简单的理解,当然其中涉及到二进制字节流的使用及相关协议的使用,这是计算机网络的内容,需要的同学,建议将这本书看一遍。以上为我的理解.
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。
二、两类传输协议:TCP和UDP
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。
UDP是User Datagram Protocol的简称,是一种无连接的非可靠协议,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。
比较:
UDP:1,每个数据报中都给出了完整的地址信息,因此无需要建立发送方和接收方的连接。
2,UDP传输数据时是有大小限制的,每个被传输的数据报必须限定在64KB之内。
3,UDP是一个不可靠的协议,发送方所发送的数据报并不一定以相同的次序到达接收方
TCP: 1,面向连接的协议,在socket之间进行数据传输之前必然要建立连接,所以在TCP中需要连接时间。
2,TCP传输数据大小限制,一旦连接建立起来,双方的socket就可以按统一的格式传输大的数据。
3,TCP是一个可靠的协议,它确保接收方完全正确地获取发送方所发送的全部数据。
应用:
1,TCP在网络通信上有极强的生命力,例如远程连接(Telnet)和文件传输(FTP)都需要不定长度的数据被可靠地传输。但是可靠的传输是要付出代价的,对数据内容正确性的检验必然占用计算机的处理时间和网络的带宽,因此TCP传输的效率不如UDP高。
2,UDP操作简单,而且仅需要较少的监护,因此通常用于局域网高可靠性的分散系统中client/server应用程序。例如视频会议系统,并不要求音频视频数据绝对的正确,只要保证连贯性就可以了,这种情况下显然使用UDP会更合理一些。
三、建立Socket的基本步骤
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。但是在一定的情况下还是关闭最好,不然可能会出现堵塞的情况,知道线程的都知道。)
四、案例
1.客户端
<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:18px;"> 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 } }}</span>
2.服务端
<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:18px;"> 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 } } }</span>
五、另一个案例
1.服务端
<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:18px;">public class Server { public static void main(String args[]) throws IOException { //为了简单起见,所有的异常信息都往外抛 int port = 8899; //定义一个ServerSocket监听在端口8899上 ServerSocket server = new ServerSocket(port); //server尝试接收其他Socket的连接请求,server的accept方法是阻塞式的 Socket socket = server.accept(); //跟客户端建立好连接之后,我们就可以获取socket的InputStream,并从中读取客户端发过来的信息了。 Reader reader = new InputStreamReader(socket.getInputStream()); char chars[] = new char[64]; int len; StringBuilder sb = new StringBuilder(); while ((len=reader.read(chars)) != -1) { sb.append(new String(chars, 0, len)); } System.out.println("from client: " + sb); reader.close(); socket.close(); server.close(); } } </span>
详解:服务端从Socket的InputStream中读取数据的操作也是阻塞式的,如果从输入流中没有读取到数据程序会一直在那里不动,直到客户端往Socket的输出流中写入了数据,或关闭了Socket的输出流。当然,对于客户端的Socket也是同样如此。在操作完以后,整个程序结束前记得关闭对应的资源,即关闭对应的IO流和Socket。
2.客户端
<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:18px;">public class Client { public static void main(String args[]) throws Exception { //为了简单起见,所有的异常都直接往外抛 String host = "127.0.0.1"; //要连接的服务端IP地址 int port = 8899; //要连接的服务端对应的监听端口 //与服务端建立连接 Socket client = new Socket(host, port); //建立连接后就可以往服务端写数据了 Writer writer = new OutputStreamWriter(client.getOutputStream()); writer.write("Hello Server."); writer.flush();//写完后要记得flush writer.close(); client.close(); } } </span>
详解:对于客户端往Socket的输出流里面写数据传递给服务端要注意一点,如果写操作之后程序不是对应着输出流的关闭,而是进行其他阻塞式的操作(比如从输入流里面读数据),记住要flush一下,只有这样服务端才能收到客户端发送的数据,否则可能会引起两边无限的互相等待。在稍后讲到客户端和服务端同时读和写的时候会说到这个问题。
六、Socket的双向通信
它既可以接收数据,同时也可以发送数据。
服务端:
<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:18px;">public class Server { public static void main(String args[]) throws IOException { //为了简单起见,所有的异常信息都往外抛 int port = 8899; //定义一个ServerSocket监听在端口8899上 ServerSocket server = new ServerSocket(port); //server尝试接收其他Socket的连接请求,server的accept方法是阻塞式的 Socket socket = server.accept(); //跟客户端建立好连接之后,我们就可以获取socket的InputStream,并从中读取客户端发过来的信息了。 Reader reader = new InputStreamReader(socket.getInputStream()); char chars[] = new char[64]; int len; StringBuilder sb = new StringBuilder(); String temp; int index; while ((len=reader.read(chars)) != -1) { temp = new String(chars, 0, len); if ((index = temp.indexOf("eof")) != -1) {//遇到eof时就结束接收 sb.append(temp.substring(0, index)); break; } sb.append(temp); } System.out.println("from client: " + sb); //读完后写一句 Writer writer = new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()); writer.write("Hello Client."); writer.flush(); writer.close(); reader.close(); socket.close(); server.close(); } } </span>
客户端:
<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:18px;">public class Client { public static void main(String args[]) throws Exception { //为了简单起见,所有的异常都直接往外抛 String host = "127.0.0.1"; //要连接的服务端IP地址 int port = 8899; //要连接的服务端对应的监听端口 //与服务端建立连接 Socket client = new Socket(host, port); //建立连接后就可以往服务端写数据了 Writer writer = new OutputStreamWriter(client.getOutputStream()); writer.write("Hello Server."); writer.write("eof"); writer.flush(); //写完以后进行读操作 Reader reader = new InputStreamReader(client.getInputStream()); char chars[] = new char[64]; int len; StringBuffer sb = new StringBuffer(); String temp; int index; while ((len=reader.read(chars)) != -1) { temp = new String(chars, 0, len); if ((index = temp.indexOf("eof")) != -1) { sb.append(temp.substring(0, index)); break; } sb.append(new String(chars, 0, len)); } System.out.println("from server: " + sb); writer.close(); reader.close(); client.close(); } } </span>
我们日常使用的比较多的都是这种客户端发送数据给服务端,服务端接收数据后再返回相应的结果给客户端这种形式。只是客户端和服务端之间不再是这种一对一的关系,而是下面要讲到的多个客户端对应同一个服务端的情况。这里就不便多详解了。
//为了简单起见,所有的异常信息都往外抛 int port = 8899; //定义一个ServerSocket监听在端口8899上 ServerSocket server = new ServerSocket(port); while (true) { //server尝试接收其他Socket的连接请求,server的accept方法是阻塞式的 Socket socket = server.accept(); //每接收到一个Socket就建立一个新的线程来处理它 new Thread(new Task(socket)).start(); } }
2016年7月29日 23:51 笔录 黯雅
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