Java--Socket通信
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java--Socket通信相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
下面内容是Java开发内容的高级知识点，需要对Java中的面向对象、IO、多线程、以及网络相关知识有一定的基础。(知识永远都有深度，本章节长期更新内容)
1、网络基础知识
网络通信的条件：1、两个通信的端都要有各自的IP地址作为唯一标识，简单的来说IP地址用来区分不同机器(计算机)。2、语言要相通。3、如何辨别不同程序的通信需要端口号来区别，简单的来说端口号就是用来标识不同的应用程序。
TCP/IP是目前世界上使用最广泛的协议，是以TCP和IP为基础的不同层次上多个协议的集合，也称TCP/IP协议族 或 TCP/IP 协议栈。
TCP:Transmission Control Protocol 传输控制协议
IP:Internet Protocol 互联网协议
TCP/IP模型
>>IP和端口<<
1、用于区分不同应用程序。
2、端口号范围为0~65535，其中0~1023为系统所保留。如果自定义端口号，所以建议用1024之后的端口号。
3、IP地址和端口号组成了所谓的Socket，Socket是网络上运行程序之间双向通信链路的终结点，是TCP和UDP的基础。
常用的端口号需要记一下：http：80 ftp：21 telnet：23
——————————Java中的网络支持—————————
针对网络通信的不同层次，Java提供的网络功能有四大类：
>>1、InetAddress：用于标识网络上的硬件资源
>>2、URL：统一资源定位符 通过URL可以直接读取或写入网络上的数据
>>3、Socket：使用TCP协议实现网络通信的Socket相关的类。
>>4、Datagram：使用UDP协议，将数据保存在数据报中，通过网络进行通信。
2、InetAddress类
查看I-net-Address的API文档，发现没有构造方法，也就是不能通过new来创建。所以肯定有静态的方法来创建。
1 import java.net.InetAddress; 2 import java.net.UnknownHostException; 3 import java.util.Arrays; 4 5 public class Test1{ 6 public static void main(String[] args) throws UnknownHostException{ 7 // 获取本机的InetAdresss实例 8 InetAddress address = InetAddress.getLocalHost(); 9 System.out.println("计算机名："+address.getHostName()+"\\nIP地址："+address.getHostAddress()); 10 11 // 获取字节数组形式的IP地址 12 byte[] bytes = address.getAddress(); 13 System.out.println("字节数组形式的IP："+Arrays.toString(bytes)); 14 System.out.println(address); 15 16 // 也可以通过机器名来获取InewAdress 17 InetAddress address2 = InetAddress.getByName("MacBook-Air-2.local"); 18 System.out.println("通过计算机名字创建的InetAddress对象："+address2); 19 System.out.println("计算机名："+address2.getHostName()); 20 System.out.println("IP地址："+address2.getHostAddress()); 21 22 // 也可以通过IP地址来获取InewAdress 23 InetAddress address3 = InetAddress.getByName("192.168.1.102"); 24 System.out.println("通过计算机IP地址创建的InetAddress对象："+address3); 25 System.out.println("计算机名："+address3.getHostName()); 26 System.out.println("IP地址："+address3.getHostAddress()); 27 28 29 } 30 }
输出结果：
3、URL
URL（Uniform Resource Locator）统一资源定位符，表示Internet上某一资源的地址。 俗称就是网址。
URL由两部分组成：协议名称+资源名称。
在Java.net包中，提供了URL类来表示URL。
1 import java.net.MalformedURLException; 2 import java.net.URL; 3 4 public class Test1{ 5 public static void main(String[] args){ 6 7 try { 8 // 创建一个URL实例 9 URL imoocURL = new URL("http://www.imooc.com"); 10 URL url = new URL(imoocURL,"/index.html?username=tom#test"); 11 // ？后面表示参数，#后面表示的是锚点 12 13 // 创建URL对象之后，可以根据这个对象获取相关的信息 14 System.out.println("协议："+url.getProtocol()); 15 System.out.println("主机："+url.getHost()); 16 // 如果未指定端口号，则使用默认的端口号，此时getPort()方法返回值为-1 17 System.out.println("端口："+url.getPort()); 18 System.out.println("文件路径："+url.getPath()); 19 System.out.println("文件名："+url.getFile()); 20 System.out.println("相对路径："+url.getRef());// 实际上就是#锚点后面的内容 21 System.out.println("查询字符串："+url.getQuery()); 22 23 } catch (MalformedURLException e) { 24 e.printStackTrace(); 25 } 26 27 28 } 29 }
输出：
下面再通过URL读取网页内容：
1 import java.net.MalformedURLException; 2 import java.net.URL; 3 import java.io.InputStream; 4 import java.io.InputStreamReader; 5 import java.io.BufferedReader; 6 import java.io.IOException; 7 8 /* 9 * 使用URL读取网页页面内容 10 */ 11 public class Test1{ 12 public static void main(String[] args){ 13 14 try { 15 // 创建一个URL实例 16 URL url = new URL("http://www.baidu.com"); 17 // 通过URL的openStream方法获取URL对象所表示的资源的字节输入流 18 InputStream is = url.openStream(); 19 // 将字节输入流转换为字符输入流 20 InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is,"utf-8");// 如果没有指明编码可能会出现中文乱码 21 // 为字符输入流添加缓冲 22 BufferedReader br = new BufferedReader(isr); 23 String data = br.readLine();// 读取数据 24 while(data != null){ 25 System.out.println(data);// 输出数据 26 data = br.readLine(); 27 } 28 // 最后按照上面对象倒序关闭 29 br.close(); 30 isr.close(); 31 is.close(); 32 } catch (MalformedURLException e) { 33 e.printStackTrace(); 34 } catch (IOException e) { 35 e.printStackTrace(); 36 } 37 } 38 }
输入：
4、TCP编程
4-1、Socket简介
TCP协议是面向连接、可靠的、有序的，以字节流的方式发送数据
基于TCP协议实现网络通信的类：
>>1、客户端的Socket类
>>2、服务器端的ServerSocket类
基于Socket的TCP通信模型
Socket通信实现步骤：1、创建ServerSocket和Socket。2、打开连接到Socket的输入/输出流。3、按照协议对Socket进行读/写操作。4、关闭输入输出流、关闭Socket。
通过在线API文档：http://tool.oschina.net/apidocs/apidoc?api=jdk-zh 中查询到的结果：
4-2、编程实现基于TCP的Socket服务器端和客户端的通信
服务器端：
1、创建ServerSocket对象，绑定监听端口。
2、通过accept()方法监听客户端请求。
3、链接建立后，通过输入流读取客户端发送的请求信息。
4、通过输出流向客户端发送响应信息。
5、关闭相关资源。
1 package com.heyang; 2 3 import java.io.BufferedReader; 4 import java.io.IOException; 5 import java.io.InputStream; 6 import java.io.InputStreamReader; 7 import java.net.ServerSocket; 8 import java.net.Socket; 9 10 /* 11 * 基于TCP协议的Socket通信，实现用户登录 12 * 服务器端 13 */ 14 public class Server { 15 public static void main(String[] args) { 16 try { 17 // 1、创建一个服务器Socket，即ServerSocket，指定绑定的端口，并监听此端口 18 ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888); 19 // 2、调用()方法开始监听，等待客户端的连接 20 System.out.println("***服务器即将启动，等待客户端的连接***"); 21 Socket socket = serverSocket.accept();// 就会处于阻塞的状态，等待监听 22 // 3、获取输入流，病读取客户端信息 23 InputStream is = socket.getInputStream();// 字节输入流 24 // 将字节流转换为字符流 25 InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is); 26 // 为输入流添加缓冲 27 BufferedReader br = new BufferedReader(isr); 28 String info = null; 29 while((info = br.readLine())!=null){ 30 System.out.println("我是服务器，读取客户端发过来的信息："+info); 31 } 32 socket.shutdownInput();//关闭输入流 33 34 // 关闭资源 35 br.close(); 36 isr.close(); 37 is.close(); 38 socket.close(); 39 serverSocket.close(); 40 41 } catch (IOException e) { 42 // TODO Auto-generated catch block 43 e.printStackTrace(); 44 } 45 } 46 }
客户端：
1、创建Socket对象，指明需要连接的服务器的地址和端口号。
2、连接建立后，通过输出流向服务器端发送请求信息。
3、通过输入流获取服务器响应的信息。
4、关闭相关资源。
1 package com.heyang; 2 3 import java.io.IOException; 4 import java.io.OutputStream; 5 import java.io.PrintWriter; 6 import java.net.Socket; 7 import java.net.UnknownHostException; 8 9 /* 10 * 客户端 11 */ 12 public class Client { 13 public static void main(String[] args) { 14 // 1、创建客户端Socket，指定服务器地址和端口 15 try { 16 Socket socket = new Socket("localhost", 8888); 17 // 2、获取输出流，向服务器端发送信息 18 OutputStream os = socket.getOutputStream();// 获取字节输出流 19 // 将输出流包装为打印流 20 PrintWriter pw = new PrintWriter(os); 21 pw.write("用户名:admin 密码:123"); 22 pw.flush(); 23 socket.shutdownInput();//关闭输出流 24 25 // 3、关闭资源 26 pw.close(); 27 os.close(); 28 socket.close(); 29 30 } catch (UnknownHostException e) { 31 // TODO Auto-generated catch block 32 e.printStackTrace(); 33 } catch (IOException e) { 34 // TODO Auto-generated catch block 35 e.printStackTrace(); 36 } 37 } 38 }
输出：
4-3、完善客户端登陆之后服务器响应客户端
代码逻辑深化分析：
在前面简单的代码的基础上，我们需要完善客户端登陆之后服务器响应客户端的逻辑。
事实上，站在客户端的角度，对外(这里指的是服务器)发出数据流，也就是需要用输出流来输出数据流。
反过来，站在服务器端的角度，就要不断的监听外部(这里指的是外部客户端)输入进来的数据流，所以就需要输入流来接收输入进来的数据流。
那么，当服务器端收到客户端传输过来的数据流之后，就应该响应，那么这时候，站在服务器端的角度，要对外进行响应，就需要用输出流来输出响应回馈的信息，这时候就和客户端一开始的输出流代 码一致了。
回到客户端，由于需要接收和读取服务器端的发出的响应，就需要输入流来接收服务器发过来的回馈信息了，这时候就和服务器端一开始的输入流代码一致了。
服务器代码：
1 package com.heyang; 2 3 import java.io.BufferedReader; 4 import java.io.IOException; 5 import java.io.InputStream; 6 import java.io.InputStreamReader; 7 import java.io.OutputStream; 8 import java.io.PrintWriter; 9 import java.net.ServerSocket; 10 import java.net.Socket; 11 12 /* 13 * 基于TCP协议的Socket通信，实现用户登录 14 * 服务器端 15 */ 16 public class Server { 17 public static void main(String[] args) { 18 try { 19 // 1、创建一个服务器Socket，即ServerSocket，指定绑定的端口，并监听此端口 20 ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888); 21 // 2、调用()方法开始监听，等待客户端的连接 22 System.out.println("***服务器即将启动，等待客户端的连接***"); 23 Socket socket = serverSocket.accept();// 就会处于阻塞的状态，等待监听 24 // 3、获取输入流，病读取客户端信息 25 InputStream is = socket.getInputStream();// 字节输入流 26 // 将字节流转换为字符流 27 InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is); 28 // 为输入流添加缓冲 29 BufferedReader br = new BufferedReader(isr); 30 String info = null; 31 while((info = br.readLine())!=null){ 32 System.out.println("我是服务器，读取客户端发过来的信息："+info); 33 } 34 socket.shutdownInput();//关闭输入流 35 36 // 4、作为服务器端，就需要响应客户端的请求，使用输出流来响应 37 OutputStream os = socket.getOutputStream(); 38 PrintWriter pw = new PrintWriter(os); 39 pw.write("欢迎您！"); 40 pw.flush();//调用flush()方法将缓冲输出 41 42 43 // 5、关闭资源 44 pw.close(); 45 os.close(); 46 br.close(); 47 isr.close(); 48 is.close(); 49 socket.close(); 50 serverSocket.close(); 51 52 } catch (IOException e) { 53 // TODO Auto-generated catch block 54 e.printStackTrace(); 55 } 56 } 57 }
客户端代码：
1 package com.heyang; 2 3 import java.io.BufferedReader; 4 import java.io.IOException; 5 import java.io.InputStream; 6 import java.io.InputStreamReader; 7 import java.io.OutputStream; 8 import java.io.PrintWriter; 9 import java.net.Socket; 10 import java.net.UnknownHostException; 11 12 /* 13 * 客户端 14 */ 15 public class Client { 16 public static void main(String[] args) { 17 // 1、创建客户端Socket，指定服务器地址和端口 18 try { 19 Socket socket = new Socket("localhost", 8888); 20 // 2、获取输出流，向服务器端发送信息 21 OutputStream os = socket.getOutputStream();// 获取字节输出流 22 // 将输出流包装为打印流 23 PrintWriter pw = new PrintWriter(os); 24 pw.write("用户名:admin 密码:123"); 25 pw.flush(); 26 socket.shutdownOutput();//关闭输出流 27 28 // 3、获取输入流，并读取服务器端的响应信息 29 InputStream is = socket.getInputStream(); 30 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is)); 31 String info = null; 32 while((info = br.readLine())!=null){ 33 System.out.println("我是客户端，服务器跟我说："+info); 34 } 35 36 // 4、关闭资源 37 br.close(); 38 is.close(); 39 pw.close(); 40 os.close(); 41 socket.close(); 42 43 } catch (UnknownHostException e) { 44 // TODO Auto-generated catch block 45 e.printStackTrace(); 46 } catch (IOException e) { 47 // TODO Auto-generated catch block 48 e.printStackTrace(); 49 } 50 } 51 }
具体运行结果就不展示了。
4-4、使用多线程实现多客户端的通信
事实上，以上只实现了单个客户端和单个服务器端进行socket通信。那么问题来了，实际应用程序是由一个服务器持续不断的运行中，然后由多个客户端异步通过服务器进行客户端之间的收发信息，这该如何实现呢？
基本步骤：
1、服务器端创建ServerSocket，循环调用accept()等待客户端连接。
2、客户端创建一个socket并请求和服务器端连接。
3、服务器端接受客户端请求，创建socket与该客户端建立专线连接。
4、建立连接的两个socket在一个单独的线程上对话。
5、服务器端继续等待新的连接。
服务器端的代码：
1 package com.heyang; 2 3 4 import java.io.IOException; 5 import java.net.InetAddress; 6 import java.net.ServerSocket; 7 import java.net.Socket; 8 import com.heyang.ServerThread;; 9 /* 10 * 基于TCP协议的Socket通信，实现用户登录 11 * 服务器端 12 */ 13 public class Server { 14 public static void main(String[] args) { 15 try { 16 // 1、创建一个服务器Socket，即ServerSocket，指定绑定的端口，并监听此端口 17 ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888); 18 // 2、调用()方法开始监听，等待客户端的连接 19 20 // 记录客户端的数量 21 int count = 0; 22 System.out.println("***服务器即将启动，等待客户端的连接***"); 23 24 while(true){ 25 // 调用accept()方法开始监听，等待客户端的链接 26 Socket socket = serverSocket.accept(); 27 // 创建一个新的线程 28 ServerThread serverThread = new ServerThread(socket); 29 // 启动线程· 30 serverThread.start(); 31 32 count++; 33 System.out.println("客户端连接的数量："+count+"个"); 34 35 // 获取客户端的IP地址等信息 36 InetAddress address = socket.getInetAddress(); 37 System.out.println("当前客户端的IP:"+address.getHostAddress()); 38 39 } 40 41 // 需要死循环持续监听客户端的信息发送 42 // serverSocket.close(); 43 44 } catch (IOException e) { 45 // TODO Auto-generated catch block 46 e.printStackTrace(); 47 } 48 } 49 }
服务器线程代码：
1 package com.heyang; 2 3 import java.io.BufferedReader; 4 import java.io.IOException; 5 import java.io.InputStream; 6 import java.io.InputStreamReader; 7 import java.io.OutputStream; 8 import java.io.PrintWriter; 9 import java.net.Socket; 10 11 /* 12 * 服务器端 线程处理类 13 */ 14 public class ServerThread extends Thread { 15 // 创建和本线程相关的socket 16 Socket socket = null; 17 18 public ServerThread(Socket socket){ 19 this.socket = socket; 20 } 21 22 // 指向线程的操作，响应服务器端的请求 23 public void run(){ 24 25 InputStream is = null; 26 InputStreamReader isr = null; 27 BufferedReader br = null; 28 OutputStream os = null; 29 PrintWriter pw = null; 30 try { 31 // 3、获取输入流，病读取客户端信息 32 is = socket.getInputStream以上是关于Java--Socket通信的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
java socket实现服务端，客户端简单网络通信。Chat