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Java最初是作為網(wǎng)絡(luò)編程語言出現(xiàn)的，其對(duì)網(wǎng)絡(luò)提供了高度的支持，使得客戶端和服務(wù)器的溝通變成了現(xiàn)實(shí)，而在網(wǎng)絡(luò)編程中，使用最多的就是Socket。像大家熟悉的QQ、MSN都使用了Socket相關(guān)的技術(shù)。下面就讓我們一起揭開Socket的神秘面紗。
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Socket編程
一、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)（參考計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)）
關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)部分可以參考相關(guān)博客：
TCP/IP協(xié)議棧及OSI參考模型詳解》
http://wangdy.blog./3845563/1588379
1、兩臺(tái)計(jì)算機(jī)間進(jìn)行通訊需要以下三個(gè)條件：
IP地址、協(xié)議、端口號(hào)
2、TCP/IP協(xié)議：
是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的協(xié)議，是以TCP和IP為基礎(chǔ)的不同層次上多個(gè)協(xié)議的集合，也成TCP/IP協(xié)議族、或TCP/IP協(xié)議棧
TCP：Transmission Control Protocol 傳輸控制協(xié)議
IP：Internet Protocol 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議
3、TCP/IP五層模型
應(yīng)用層：HTTP、FTP、SMTP、Telnet等
傳輸層：TCP/IP
網(wǎng)絡(luò)層：
數(shù)據(jù)鏈路層：
物理層：網(wǎng)線、雙絞線、網(wǎng)卡等
4、IP地址
為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中不同計(jì)算機(jī)之間的通信，每臺(tái)計(jì)算機(jī)都必須有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)---IP地址。
32位二進(jìn)制
5、端口
區(qū)分一臺(tái)主機(jī)的多個(gè)不同應(yīng)用程序，端口號(hào)范圍為0-65535，其中0-1023位為系統(tǒng)保留。
如：HTTP：80FTP：21 Telnet：23
IP地址+端口號(hào)組成了所謂的Socket，Socket是網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的程序之間雙向通信鏈路的終結(jié)點(diǎn)，是TCP和UDP的基礎(chǔ)
6、Socket套接字：
網(wǎng)絡(luò)上具有唯一標(biāo)識(shí)的IP地址和端口組合在一起才能構(gòu)成唯一能識(shí)別的標(biāo)識(shí)符套接字。
Socket原理機(jī)制：
通信的兩端都有Socket
網(wǎng)絡(luò)通信其實(shí)就是Socket間的通信
數(shù)據(jù)在兩個(gè)Socket間通過IO傳輸
7、Java中的網(wǎng)絡(luò)支持
針對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信的不同層次，Java提供了不同的API，其提供的網(wǎng)絡(luò)功能有四大類：
InetAddress:用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)上的硬件資源，主要是IP地址
URL：統(tǒng)一資源定位符，通過URL可以直接讀取或?qū)懭刖W(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)
Sockets：使用TCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)通信Socket相關(guān)的類
Datagram:使用UDP協(xié)議，將數(shù)據(jù)保存在用戶數(shù)據(jù)報(bào)中，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
二、InetAddress
InetAddress類用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)上的硬件資源，標(biāo)識(shí)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址。
該類沒有構(gòu)造方法
- //獲取本機(jī)的InetAddress實(shí)例
- InetAddress address =InetAddress.getLocalHost();
- address.getHostName();//獲取計(jì)算機(jī)名
- address.getHostAddress();//獲取IP地址
- byte[] bytes = address.getAddress();//獲取字節(jié)數(shù)組形式的IP地址,以點(diǎn)分隔的四部分
- //獲取其他主機(jī)的InetAddress實(shí)例
- InetAddress address2 =InetAddress.getByName("其他主機(jī)名");
- InetAddress address3 =InetAddress.getByName("IP地址");
三、URL類
- //創(chuàng)建一個(gè)URL的實(shí)例
- URL baidu =new URL("http://www.baidu.com");
- URL url =new URL(baidu,"/index.html?username=tom#test");//？表示參數(shù)，#表示錨點(diǎn)
- url.getProtocol();//獲取協(xié)議
- url.getHost();//獲取主機(jī)
- url.getPort();//如果沒有指定端口號(hào)，根據(jù)協(xié)議不同使用默認(rèn)端口。此時(shí)getPort()方法的返回值為 -1
- url.getPath();//獲取文件路徑
- url.getFile();//文件名，包括文件路徑+參數(shù)
- url.getRef();//相對(duì)路徑，就是錨點(diǎn)，即#號(hào)后面的內(nèi)容
- url.getQuery();//查詢字符串，即參數(shù)
2、使用URL讀取網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容
通過URL對(duì)象的openStream()方法可以得到指定資源的輸入流，通過流能夠讀取或訪問網(wǎng)頁(yè)上的資源
-
- //使用URL讀取網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容
- //創(chuàng)建一個(gè)URL實(shí)例
- URL url =new URL("http://www.baidu.com");
- InputStream is = url.openStream();//通過openStream方法獲取資源的字節(jié)輸入流
- InputStreamReader isr =newInputStreamReader(is,"UTF-8");//將字節(jié)輸入流轉(zhuǎn)換為字符輸入流,如果不指定編碼，中文可能會(huì)出現(xiàn)亂碼
- BufferedReader br =newBufferedReader(isr);//為字符輸入流添加緩沖，提高讀取效率
- String data = br.readLine();//讀取數(shù)據(jù)
- while(data!=null){
- System.out.println(data);//輸出數(shù)據(jù)
- data = br.readerLine();
- }
- br.close();
- isr.colose();
- is.close();
四、TCP編程
1、TCP協(xié)議是面向連接的、可靠的、有序的、以字節(jié)流的方式發(fā)送數(shù)據(jù)，通過三次握手方式建立連接，形成傳輸數(shù)據(jù)的通道，在連接中進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的傳輸，效率會(huì)稍低
2、Java中基于TCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的類
客戶端的Socket類
服務(wù)器端的ServerSocket類
3、Socket通信的步驟
① 創(chuàng)建ServerSocket和Socket
② 打開連接到Socket的輸入/輸出流
③ 按照協(xié)議對(duì)Socket進(jìn)行讀/寫操作
④ 關(guān)閉輸入輸出流、關(guān)閉Socket
4、服務(wù)器端：
① 創(chuàng)建ServerSocket對(duì)象，綁定監(jiān)聽端口
② 通過accept()方法監(jiān)聽客戶端請(qǐng)求
③ 連接建立后，通過輸入流讀取客戶端發(fā)送的請(qǐng)求信息
④ 通過輸出流向客戶端發(fā)送鄉(xiāng)音信息
⑤ 關(guān)閉相關(guān)資源
-
- /**
- * 基于TCP協(xié)議的Socket通信，實(shí)現(xiàn)用戶登錄，服務(wù)端
- */
- //1、創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)器端Socket，即ServerSocket，指定綁定的端口，并監(jiān)聽此端口
- ServerSocket serverSocket =newServerSocket(10086);//1024-65535的某個(gè)端口
- //2、調(diào)用accept()方法開始監(jiān)聽，等待客戶端的連接
- Socket socket = serverSocket.accept();
- //3、獲取輸入流，并讀取客戶端信息
- InputStream is = socket.getInputStream();
- InputStreamReader isr =newInputStreamReader(is);
- BufferedReader br =newBufferedReader(isr);
- String info =null;
- while((info=br.readLine())!=null){
- System.out.println("我是服務(wù)器，客戶端說："+info)；
- }
- socket.shutdownInput();//關(guān)閉輸入流
- //4、獲取輸出流，響應(yīng)客戶端的請(qǐng)求
- OutputStream os = socket.getOutputStream();
- PrintWriter pw = new PrintWriter(os);
- pw.write("歡迎您！");
- pw.flush();
- //5、關(guān)閉資源
- pw.close();
- os.close();
- br.close();
- isr.close();
- is.close();
- socket.close();
- serverSocket.close();
5、客戶端：
① 創(chuàng)建Socket對(duì)象，指明需要連接的服務(wù)器的地址和端口號(hào)
② 連接建立后，通過輸出流想服務(wù)器端發(fā)送請(qǐng)求信息
③ 通過輸入流獲取服務(wù)器響應(yīng)的信息
④ 關(guān)閉響應(yīng)資源
-
- //客戶端
- //1、創(chuàng)建客戶端Socket，指定服務(wù)器地址和端口
- Socket socket =newSocket("localhost",10086);
- //2、獲取輸出流，向服務(wù)器端發(fā)送信息
- OutputStream os = socket.getOutputStream();//字節(jié)輸出流
- PrintWriter pw =newPrintWriter(os);//將輸出流包裝成打印流
- pw.write("用戶名：admin；密碼：123");
- pw.flush();
- socket.shutdownOutput();
- //3、獲取輸入流，并讀取服務(wù)器端的響應(yīng)信息
- InputStream is = socket.getInputStream();
- BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
- String info = null;
- while((info=br.readLine())!null){
- System.out.println("我是客戶端，服務(wù)器說："+info);
- }
- //4、關(guān)閉資源
- br.close();
- is.close();
- pw.close();
- os.close();
- socket.close();
6、應(yīng)用多線程實(shí)現(xiàn)服務(wù)器與多客戶端之間的通信
① 服務(wù)器端創(chuàng)建ServerSocket，循環(huán)調(diào)用accept()等待客戶端連接
② 客戶端創(chuàng)建一個(gè)socket并請(qǐng)求和服務(wù)器端連接
③ 服務(wù)器端接受苦讀段請(qǐng)求，創(chuàng)建socket與該客戶建立專線連接
④ 建立連接的兩個(gè)socket在一個(gè)單獨(dú)的線程上對(duì)話
⑤ 服務(wù)器端繼續(xù)等待新的連接
- //服務(wù)器線程處理
- //和本線程相關(guān)的socket
- Socket socket =null;
- //
- public serverThread(Socket socket){
- this.socket = socket;
- }
- publicvoid run(){
- //服務(wù)器處理代碼
- }
- //============================================
- //服務(wù)器代碼
- ServerSocket serverSocket =newServerSocket(10086);
- Socket socket =null;
- int count =0;//記錄客戶端的數(shù)量
- while(true){
- socket = serverScoket.accept();
- ServerThread serverThread =newServerThread(socket);
- serverThread.start();
- count++;
- System.out.println("客戶端連接的數(shù)量："+count);
- }
五、UDP編程
UDP協(xié)議（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）是無連接的、不可靠的、無序的,速度快
進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，首先將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)定義成數(shù)據(jù)報(bào)（Datagram），大小限制在64k，在數(shù)據(jù)報(bào)中指明數(shù)據(jù)索要達(dá)到的Socket（主機(jī)地址和端口號(hào)），然后再將數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送出去
DatagramPacket類:表示數(shù)據(jù)報(bào)包
DatagramSocket類：進(jìn)行端到端通信的類
1、服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)步驟
① 創(chuàng)建DatagramSocket，指定端口號(hào)
② 創(chuàng)建DatagramPacket
③ 接受客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)信息
④ 讀取數(shù)據(jù)
-
- //服務(wù)器端，實(shí)現(xiàn)基于UDP的用戶登錄
- //1、創(chuàng)建服務(wù)器端DatagramSocket，指定端口
- DatagramSocket socket =new datagramSocket(10010);
- //2、創(chuàng)建數(shù)據(jù)報(bào)，用于接受客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)
- byte[] data =newbyte[1024];//
- DatagramPacket packet =newDatagramPacket(data,data.length);
- //3、接受客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)
- socket.receive(packet);//此方法在接受數(shù)據(jù)報(bào)之前會(huì)一致阻塞
- //4、讀取數(shù)據(jù)
- String info =newString(data,o,data.length);
- System.out.println("我是服務(wù)器，客戶端告訴我"+info);
- //=========================================================
- //向客戶端響應(yīng)數(shù)據(jù)
- //1、定義客戶端的地址、端口號(hào)、數(shù)據(jù)
- InetAddress address = packet.getAddress();
- int port = packet.getPort();
- byte[] data2 = "歡迎您！".geyBytes();
- //2、創(chuàng)建數(shù)據(jù)報(bào)，包含響應(yīng)的數(shù)據(jù)信息
- DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2,data2.length,address,port);
- //3、響應(yīng)客戶端
- socket.send(packet2);
- //4、關(guān)閉資源
- socket.close();
2、客戶端實(shí)現(xiàn)步驟
① 定義發(fā)送信息
② 創(chuàng)建DatagramPacket，包含將要發(fā)送的信息
③ 創(chuàng)建DatagramSocket
④ 發(fā)送數(shù)據(jù)
-
- //客戶端
- //1、定義服務(wù)器的地址、端口號(hào)、數(shù)據(jù)
- InetAddress address =InetAddress.getByName("localhost");
- int port =10010;
- byte[] data ="用戶名：admin;密碼：123".getBytes();
- //2、創(chuàng)建數(shù)據(jù)報(bào)，包含發(fā)送的數(shù)據(jù)信息
- DatagramPacket packet = newDatagramPacket(data,data,length,address,port);
- //3、創(chuàng)建DatagramSocket對(duì)象
- DatagramSocket socket =newDatagramSocket();
- //4、向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)
- socket.send(packet);
- //接受服務(wù)器端響應(yīng)數(shù)據(jù)
- //======================================
- //1、創(chuàng)建數(shù)據(jù)報(bào)，用于接受服務(wù)器端響應(yīng)數(shù)據(jù)
- byte[] data2 = new byte[1024];
- DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2,data2.length);
- //2、接受服務(wù)器響應(yīng)的數(shù)據(jù)
- socket.receive(packet2);
- String raply = new String(data2,0,packet2.getLenth());
- System.out.println("我是客戶端，服務(wù)器說："+reply);
- //4、關(guān)閉資源
- socket.close();
六、注意問題：
1、多線程的優(yōu)先級(jí)問題：
根據(jù)實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)，適當(dāng)?shù)慕档蛢?yōu)先級(jí)，否側(cè)可能會(huì)有程序運(yùn)行效率低的情況
2、是否關(guān)閉輸出流和輸入流：
對(duì)于同一個(gè)socket，如果關(guān)閉了輸出流，則與該輸出流關(guān)聯(lián)的socket也會(huì)被關(guān)閉，所以一般不用關(guān)閉流，直接關(guān)閉socket即可
3、使用TCP通信傳輸對(duì)象，IO中序列化部分
4、socket編程傳遞文件，IO流部分
新聞名稱：JavaSocket編程----通信是這樣煉成的
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