JAVA基础知识|Socket

Posted 2020-10-18 无聊的三文鸡

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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基础知识|Socket相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、什么是Socket？

Socket本身并不是协议，是一套完成TCP、UDP协议的调用接口（API），通过socket我们才能使用TCP/IP协议（JAVA基础知识|TCP/IP协议）。Socket的出现只是使得程序员更方便地使用TCP/IP协议栈而已，是对TCP/IP协议的抽象，从而形成了我们知道的一些最基本的函数接口。

Socket连接至少需要一对套接字，其中一个运行于客户端，称为ClientSocket ，另一个运行于服务器端，称为ServerSocket 。

HTTP请求是基于Socket之上的(HTTP是轿车，提供了封装或者显示数据的具体形式；Socket是发动机，提供了网络通信的能力。)，总体来说, 只要是涉及到通讯类的应用,都是需要使用Socket, 最著名的就是我们常用的QQ、微信、旺旺等。

二、Socket通信过程

首先我们来看一下浏览器向Web服务器发出Http请求以及Web服务器给浏览器回复的过程：

1）浏览器创建Socket，按给定IP（域名）和端口（默认为80）连接服务器。比如使用类似Socket.Connect()、Socket.BeginConnect()等方法；

2）连接成功后，浏览器依据HTTP协议规范（关于协议，后面有讲到），向Web服务器发送请求数据。比如“请求行”、“请求头标”以及“请求数据”等，这里可能使用类似Socket.Send()、Socket.BeginSend()等方法。

3）浏览器等待服务器处理并返回数据；

4）Web服务器端使用Socket.Accept()、Socket.BeginAccept()等方法侦听到浏览器的连接后，便开始接收浏览器发送的数据。接收到请求数据后，依据HTTP协议规范解析数据，然后处理，最终将处理结果（如html文档）发回给浏览器，这里可能用到类似Socket.Send()、Socket.BeginSend()等方法；

5）Web服务器发送完处理结果后，关闭Socket；

6）浏览器接收Web服务器发回的数据（如html），将其显示在浏览器UI界面。关闭socket；

7）一次“浏览器到Web服务器”的http请求结束；

8）下一次浏览器需要请求Web服务器，跳转到第1）步循环开始。

用图表示以上过程：

三、使用Socket模拟Web服务器

实际Web程序运行过程中，由浏览器创建Socket并与Web服务器进行连接，完成数据的交互与传输。下面我们使用代码来模拟实现Web服务器接收Socket请求，并返回请求的过程。当然我们也可以模拟浏览器的功能，传输内容要符合http协议规定的格式。

            IPAddress address = IPAddress.Loopback;//取得本机的loopback网络地址，即127.0.0.1
            IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(address, 49152);//创建可访问的端点，49152表示端口号，如果设置为0，表示使用一个空闲的端口号
            Socket socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);//创建socket,使用IPv4地址，数据通信类型为字节流，TCP协议
            socket.Bind(endPoint);//将socket绑定到一个端点上
            socket.Listen(10);//设置连接队列的长度
            Console.WriteLine("开始监听，端口号：{0}", endPoint.Port);
            while (true)
            {
                Socket client = socket.Accept();//开始监听，这个方法会阻塞线程的执行，直到接受到一个客户端的请求连接
                Console.WriteLine(client.RemoteEndPoint);//输出客户端的地址
                byte[] buffer = new byte[4096];//准备读取客户端请求的数据，读取的数据将保存在一个数组中
                int length = client.Receive(buffer, 4096, SocketFlags.None);//接受数据
                //将请求数据翻译为UTF-8
                System.Text.Encoding utf8 = System.Text.Encoding.UTF8;
                string requestString = utf8.GetString(buffer, 0, length);
                Console.WriteLine(requestString);//显示请求
                //回应的状态行
                string statusLine = "HTTP/1.1 200 OK\\r\\n";
                byte[] statusLineBytes = utf8.GetBytes(statusLine);
                //准备发送回客户端的网页
                string responseBody = "<html><head><title>From Socket Server</title></head><body><h1>Hello world.<h1></body></html>";
                byte[] responseBodyBytes = utf8.GetBytes(responseBody);
                //回应的头部
                string responseHeader = string.Format("Content-Type:text/html;charset=UTF-8\\r\\nContent-Length:{0}\\r\\n", responseBody.Length);
                byte[] responseHeaderBytes = utf8.GetBytes(responseHeader);

                //向客户端发送状态信息
                client.Send(statusLineBytes);
                //向客户端发送回应头
                client.Send(responseHeaderBytes);
                //头部与内容的分隔行
                client.Send(new byte[] { 13, 10 });
                //向客户端发送内容部分
                client.Send(responseBodyBytes);

                //断开与客户端的连接
                client.Close();
                if (Console.KeyAvailable)
                    break;
            }
            socket.Close();

以上是关于JAVA基础知识|Socket的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

Java IO学习笔记四：Socket基础