Java网络编程——Socket
网络是连接不同计算机的媒介,不同的计算机依靠网络来互相通信,即传递数据。
Java中与网络编程相关的部分主要是Socket(套接字),它作为一种抽象的结构,实现了与通信相关的各类方法,构成一套完整的通信机制。
当然,Socket本身是独立于编程语言之上的概念,就像数据结构与算法一样,它并不属于Java,而是一种公认的通信的解决方案,大部分语言都实现了与socket相关的通信功能。
原理
Socket通过使用TCP(传输控制协议)提供了两台计算机之间的通信机制。具体的方式是:服务器处会首先创建ServerSocket对象,并使其处于监听本地某端口状态,而客户端通过创建一个Socket去连接服务端上的对应端口,于是连接建立,服务端的ServerSocket的accept方法会返回一个Socket对象,现在两台机器就可以都通过Socket对象的标准写入和读取方法来进行通信了。
完整步骤如下:
- 服务器实例化一个 ServerSocket 对象,表示通过服务器上的端口通信。
- 服务器调用 ServerSocket 类的 accept() 方法,该方法将一直等待,直到客户端连接到服务器上给定的端口。
- 服务器正在等待时,一个客户端实例化一个 Socket 对象,指定服务器名称和端口号来请求连接。
- Socket 类的构造函数试图将客户端连接到指定的服务器和端口号。如果通信被建立,则在客户端创建一个 Socket 对象能够与服务器进行通信。
- 在服务器端,accept() 方法返回服务器上一个新的 socket 引用,该 socket 连接到客户端的 socket。
Java实现
服务端——ServerSocket
服务端首先实例化一个ServerSocket类对象,该对象需要调用accept()方法监听本地的一个端口,之后便进入阻塞状态,直到客户端的Socket的连接请求到来。
ServerSocket 类的方法:
|方法|描述|
|--------|
|public ServerSocket(int port) throws IOException|创建绑定到特定端口的服务器套接字。|
|public ServerSocket(int port, int backlog) throws IOException|利用指定的 backlog 创建服务器套接字并将其绑定到指定的本地端口号。|
|public ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress address) throws IOException|使用指定的端口、侦听 backlog 和要绑定到的本地 IP 地址创建服务器。|
|public ServerSocket() throws IOException|创建非绑定服务器套接字。创建非绑定服务器套接字。 如果 ServerSocket 构造方法没有抛出异常,就意味着你的应用程序已经成功绑定到指定的端口,并且侦听客户端请求。|
一般使用的最多的是第一种构造方法,即新建ServerSocket,并让其直接监听本地的某一端口。
还有一些 ServerSocket 类的常用方法:
方法 | 描述 |
---|---|
public int getLocalPort() | 返回此套接字在其上侦听的端口。 |
public Socket accept() throws IOException | 侦听并接受到此套接字的连接。 |
public void setSoTimeout(int timeout) | 通过指定超时值启用/禁用 SO_TIMEOUT,以毫秒为单位。 |
public void bind(SocketAddress host, int backlog) | 将 ServerSocket 绑定到特定地址(IP 地址和端口号)。 |
客户端
客户端直接进行Socket类的实例化,并尝试连接服务器的对应端口。
首先看Socket类的构造方法。
方法 | 描述 |
---|---|
public Socket(String host, int port) throws UnknownHostException, IOException. | 创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号。 |
public Socket(InetAddress host, int port) throws IOException | 创建一个流套接字并将其连接到指定 IP 地址的指定端口号。 |
public Socket(String host, int port, InetAddress localAddress, int localPort) throws IOException. | 创建一个套接字并将其连接到指定远程主机上的指定远程端口。 |
public Socket(InetAddress host, int port, InetAddress localAddress, int localPort) throws IOException. | 创建一个套接字并将其连接到指定远程地址上的指定远程端口。 |
public Socket() | 通过系统默认类型的 SocketImpl 创建未连接套接字 |
而Socket在构造后,其实会首先自动地去尝试连接指定的服务器与端口。
连接建立
连接建立后,两边的Socket就可以开始自由交流了,交流过程中,两边的Socket对象本质都一样了(服务端的ServerSocket调用accept()方法后已经返回了Socket对象,因此服务端现在也是一个Socket对象在进行交流)。
下面是通信过程中socket对象可以调用的一些方法:
方法 | 描述 |
---|---|
public void connect(SocketAddress host, int timeout) throws IOException | 将此套接字连接到服务器,并指定一个超时值。 |
public InetAddress getInetAddress() | 返回套接字连接的地址。 |
public int getPort() | 返回此套接字连接到的远程端口。 |
public int getLocalPort() | 返回此套接字绑定到的本地端口。 |
public SocketAddress getRemoteSocketAddress() | 返回此套接字连接的端点的地址,如果未连接则返回 null。 |
public InputStream getInputStream() throws IOException | 返回此套接字的输入流。 |
public OutputStream getOutputStream() throws IOException | 返回此套接字的输出流。 |
public void close() throws IOException | 关闭此套接字。 |
实例
Server类:
/**
*
*/
package socket;
import java.io.PrintStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/**
* @author Tom Qian
* @email tomqianmaple@outlook.com
* @github https://github.com/bluemapleman
* @date 2017年8月18日
*/
public class Server
{
private static int port=10000;
private static String ip="127.0.0.1";
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) throws Exception
{
ServerSocket ss=new ServerSocket(10000);
while(true){
Socket s=ss.accept();
PrintStream ps=new PrintStream(s.getOutputStream());
ps.print("您好,您收到了服务器的新年祝福!");
ps.close();
s.close();
}
}
}
Client类:
/**
* @author Tom Qian
* @email tomqianmaple@outlook.com
* @github https://github.com/bluemapleman
* @date 2017年8月18日
*/
package socket;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.Socket;
public class Client
{
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) throws Exception
{
int port=10000;
Socket socket=new Socket("127.0.0.1",port);
BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
String line=br.readLine();
System.out.println("来自服务器的数据:"+line);
br.close();
socket.close();
}
}
先启动Server类,再启动Client类(否则Client这边会报ConnectException,拒绝连接错误!当然啦!服务端那边连个收信员都没有,你的信怎么可能发的过去呢?),效果如下:
本文参考:
[1] 菜鸟教程——Java网络编程
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