Java TCP通信

Posted 2020-09-21 将暮未暮

1.Socket原理

1）Socket简介 

　　socket通常称作“套接字”，用于描述IP地址和端口号，是一个通信链的句柄。在Internet上的主机一般运行了多个服务软件，同时提供几种服务。每种服务都打开一个Socket，并绑定到一个端口上，不同的端口对应不同的服务。应用程序通常通过“套接字”向网络发出请求或者应答网络请求。Socket和ServerSocket类库位于java.net包中。ServerSocket用于服务端，Socket是简历网络连接时使用的。在连接成功时，应用程序两端都会产生一个Socket实例，操作这个实例，完成所需的会话。

2）获取本地地址和端口号

• 获取本地使用的端口号  

  int getLocalPort()
  返回类型为int
  

  　　  

• 获取套接字绑定的本地地址

  InetAddress getLocalAddress()
  

  　　

• 使用InetAddress获取本地的地址方法

  String getCanonicaHostName()
  返回类型为String
  

  　　

• 获取此IP地址的完全限定域名  

  String getHostAddress()
  返回类型为String
  

  　　

3）获取远端地址和端口号

• Socket获取远端端口号方法

  int getPort()
  返回类型为int
  

  　　

• 获取远端套接字绑定的远端地址

  InetAddress.getInetAddress()
  

  　　

案例1：Socket获取IP、端口信息

1.设置服务端，以本机作为服务器端演示

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

public class ServerSocketDemo {
	public static void main(String[] args) {
			ServerSocket server;
			try {
				server = new ServerSocket(8080);  //创建ServerSocket并申请8080服务端口
				Socket socket = server.accept();  //阻塞方法，监听服务端口，等待客户端的链接并返回一个socket实例
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
	}
}

2.设置客户端，以本机作为客户端演示

客户端设置完成后，先启动服务端，然后启动客户端去连接服务端，连接成功之后可以看到输出本端与远端的IP和端口信息

import java.io.IOException;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;

public class SocketInetAddressDemo {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			Socket socket = new Socket("localhost",8080);
			//获取本地使用的端口号
			int port = socket.getLocalPort();
			System.out.println("本地使用端口号:"+port);
			
			InetAddress add = socket.getLocalAddress();  //获取本地地址信息
			//使用InetAddress获取本地地址
			String hostname = add.getCanonicalHostName();
			System.out.println("本地地址:"+hostname);
			//获取此IP的完全限定域名
			String hostadd = add.getHostAddress();
			System.out.println("限定域名:"+hostadd);
			//获取远端的端口号
			int desPort = socket.getPort();
			System.out.println("远端端口号:"+desPort);
			//获取远端IP
			InetAddress inetAdd = socket.getInetAddress();
			System.out.println(inetAdd);
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

/*
运行结果：
本地使用端口号:62565
本地地址:127.0.0.1
限定域名:127.0.0.1
远端端口号:8080
localhost/127.0.0.1
*/

 

4）获取网络输入流和网络输出流

　　使用Socket获取输入流与输出流，这两个方法使用Socket通讯的关键方法，封装了TCP协议的Socket是基于流进行通讯的，所以我们在创建了双方连接后，只需要获取相应的输入流与输出流即可实现通讯。

• 返回此套接字的输入流

  InputStream getInputStream()
  

  　

• 返回此套接字的输出流

  OutputStream.getOutputStream()
  

  　　

　　具体代码示例：

public void testSocket() throws Exception{
    Socket socket = new Socket("localhost",8080);
    InputStream in = socket.getInputStream();
    OutputStream out = socket.getOutputStream();
}

　　

5）close方法

　　当使用Socket进行通讯完毕后，要关闭Socket以释放系统资源。

void close()

　　

2.Socket通讯模型

1）Server端ServerSocket监听

　　java.net.ServerSocket是运行于服务端应用程序中，通常创建ServerSocket需要指定服务端口号，之后监听Sokcet的连接，监听方法为：

Socket accept()

　　该方法是一个阻塞方法，直到一个客户端通过Socket连接后，accept会封装一个Socket，该Socket封装与表示该客户端的有关的信息，通过这个Socket与该客户端进行通信。

//创建ServerSocket并申请服务端口8080
ServerSocket server = new ServerSocket(8080);
//accept()方法会产生阻塞，直到某个Socket连接并返回请求连接的Socket
Socket socket = server.accept();

　　

2）Client端Socket连接

　　当服务端ServerSocket调用accept方法阻塞等待客户端连接后，我们可以通过在客户端应用程序中创建Socket来向服务端发起连接。

　　需要注意的是：创建Socket的同时就发起连接，若连接异常会抛出异常，我们通常创建Socket时会传入服务端的地址以及端口号。

//参数1：服务器的IP地址  参数2：服务端的服务端口号
Socket socket = new Socket("localhost",8080);

　　

3）C/S端通信模型

　　C/S即：Client-Server，客户端到服务端

　　客户端与服务端通信模型如下：

1. 服务端创建ServerSocket
2. 通过调用ServerSocket的accept方法监听客户端的连接
3. 客户端创建Socket并指定服务端的地址以及端口来建立与服务端的连接
4. 当服务端accept发现客户连接后，获取对应该客户端的Socket
5. 双方通过Socket分别获取对应的输入与输出流进行数据通讯
6. 通讯结束后关闭连接