Java基础知识—网络Socket

Posted 2020-09-02 风浪子

概述

　　网络编程是指编写运行在多个设备（计算机）的程序，这些设备都通过网络连接起来。

　　java.net 包中提供了两种常见的网络协议的支持：

• TCP：TCP 是传输控制协议的缩写，它保障了两个应用程序之间的可靠通信。通常用于互联网协议，被称 TCP / IP。

• UDP：UDP 是用户数据报协议的缩写，一个无连接的协议。提供了应用程序之间要发送的数据的数据包。

Socket编程

　　套接字使用TCP提供了两台计算机之间的通信机制。 客户端程序创建一个套接字，并尝试连接服务器的套接字。当连接建立时，服务器会创建一个 Socket 对象。客户端和服务器现在可以通过对 Socket 对象的写入和读取来进行进行通信。

　　java.net.Socket 类代表一个套接字，并且 java.net.ServerSocket 类为服务器程序提供了一种来监听客户端，并与他们建立连接的机制。

　　以下步骤在两台计算机之间使用套接字建立TCP连接时会出现：

• 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。

　　连接建立后，通过使用 I/O 流在进行通信，每一个socket都有一个输出流和一个输入流，客户端的输出流连接到服务器端的输入流，而客户端的输入流连接到服务器端的输出流。TCP 是一个双向的通信协议，因此数据可以通过两个数据流在同一时间发送.以下是一些类提供的一套完整的有用的方法来实现 socket。

ServerSocket

　　服务器应用程序通过使用 java.net.ServerSocket 类以获取一个端口,并且侦听客户端请求。

　　ServerSocket 类有四个构造方法：

//创建绑定到特定端口的服务器套接字。
public ServerSocket(int port) 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) 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(int port, int backlog, InetAddress address) throws IOException


//创建非绑定服务器套接字。
public ServerSocket() throws IOException

　　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。这里有一些 ServerSocket 类的常用方法：

//返回此套接字在其上侦听的端口。
public int getLocalPort()
 
//侦听并接受到此套接字的连接。
public Socket accept() throws IOException

//通过指定超时值启用/禁用 SO_TIMEOUT，以毫秒为单位。
public void setSoTimeout(int timeout)

//将 ServerSocket 绑定到特定地址（IP 地址和端口号）。
public void bind(SocketAddress host, int backlog)

Socket

　　java.net.Socket 类代表客户端和服务器都用来互相沟通的套接字。客户端要获取一个 Socket 对象通过实例化 ，而 服务器获得一个 Socket 对象则通过 accept() 方法的返回值。Socket 类有五个构造方法.

//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(String host, int port) throws UnknownHostException, 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(InetAddress host, int port) 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(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地址上的指定远程端口。
public Socket(InetAddress host, int port, InetAddress localAddress, int localPort) throws IOException.

//通过系统默认类型的 SocketImpl 创建未连接套接字
public Socket()

　　socket常用方法

//将此套接字连接到服务器，并指定一个超时值。
public void connect(SocketAddress host, int timeout) throws IOException

//返回套接字连接的地址。
public InetAddress getInetAddress()

//返回此套接字连接到的远程端口。
public int getPort()

//返回此套接字绑定到的本地端口。
public int getLocalPort()

//返回此套接字连接的端点的地址，如果未连接则返回 null。
public SocketAddress getRemoteSocketAddress()

//返回此套接字的输入流。
public InputStream getInputStream() throws IOException

//返回此套接字的输出流。
public OutputStream getOutputStream() throws IOException

//关闭此套接字。
public void close() throws IOException

InetAddress 类的方法

//在给定原始 IP 地址的情况下，返回 InetAddress 对象。
static InetAddress getByAddress(byte[] addr)

//根据提供的主机名和 IP 地址创建 InetAddress。
static InetAddress getByAddress(String host, byte[] addr)

//在给定主机名的情况下确定主机的 IP 地址。
static InetAddress getByName(String host)

//返回 IP 地址字符串（以文本表现形式）。
String getHostAddress() 

// 获取此 IP 地址的主机名。
String getHostName() 

//返回本地主机。
static InetAddress getLocalHost()

String toString()

编码实例

ServerSocket

package CommClass;

import java.io.DataInputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class GreetingServer  {
    private ServerSocket serverSocket;
    public GreetingServer(int port) throws Exception
    {
        serverSocket=new ServerSocket(port);
        serverSocket.setSoTimeout(10000);
    }
    
    public void run()
    {
        while(true)
        {
            try{
                 System.out.println("Waiting for client on port " +serverSocket.getLocalSocketAddress());
                 Socket server=serverSocket.accept();
                 System.out.println("Just connected to "+server.getRemoteSocketAddress());
                 DataInputStream in=new DataInputStream(server.getInputStream());
                 System.out.println("Client Say :"+in.readUTF());
                 DataOutputStream out=new DataOutputStream(server.getOutputStream());
                 out.writeUTF("Hi,Service Is Ok"+server.getLocalAddress());
                 server.close();
                 
            }
            catch(Exception ex)
            {
                ex.printStackTrace();                
            }
        }
    }
    
}

ClientSocket

package CommClass;

import java.io.DataInput;
import java.io.DataInputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

public class ClientSocket {

    public  static void ConnClient(String[] args)
    {
        String serverName=args[0];
        int port=Integer.parseInt(args[1]);
        try{
            System.out.println("Connecting to "+serverName+" on port "+port);
            Socket client=new Socket(serverName,port);
            System.out.println("Just connected to "+client.getRemoteSocketAddress());
            OutputStream outToServer=client.getOutputStream();
            DataOutputStream out=new DataOutputStream(outToServer);
            out.writeUTF("Hello From "+ client.getLocalSocketAddress());;
            InputStream inFromServer=client.getInputStream();
            DataInputStream in=new DataInputStream(inFromServer);
            System.out.println("Server says "+in.readUTF());
            client.close();
        }
        catch(Exception ex)
        {
        ex.printStackTrace();    
        }
    }
}