一叭喜、Java Socket的分類
Java中的Socket分為普通的Socket和NioSocket。
二、普通Socket
Java中的網(wǎng)絡(luò)通信時通過Socket實現(xiàn)的，Socket分為ServerSocket和Socket兩大類磅崭，ServerSocket用于服務(wù)器端，可以通過accept方法監(jiān)聽請求瓦哎，監(jiān)聽請求后返回Socket砸喻，Socket用于完成具體數(shù)據(jù)傳輸，客戶端也可以使用Socket發(fā)起請求并傳輸數(shù)據(jù)蒋譬。ServerSocket的使用可以分為三步：
創(chuàng)建ServerSocket割岛。ServerSocket的構(gòu)造方法有5個，其中最方便的是ServerSocket(int port)羡铲，只需要一個port就可以了蜂桶。
調(diào)用創(chuàng)建出來的ServerSocket的accept方法進(jìn)行監(jiān)聽儡毕。accept方法是阻塞方法也切，也就是說調(diào)用accept方法后程序會停下來等待連接請求，在接受請求之前程序?qū)⒉粫^續(xù)執(zhí)行腰湾，當(dāng)接收到請求后accept方法返回一個Socket雷恃。
使用accept方法返回的Socket與客戶端進(jìn)行通信
如下代碼，我們在服務(wù)器端創(chuàng)建ServerSocket费坊，并調(diào)用accept方法監(jiān)聽Client的請求倒槐，收到請求后返回一個Socket。為了方便用瀏覽器測試附井，響應(yīng)是http協(xié)議格式讨越。
public class Server {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
try {
ServerSocket server = new ServerSocket(8080);
while (true){
Socket socket = server.accept();
InputStreamReader in = new InputStreamReader(socket.getInputStream());
BufferedReader br = new BufferedReader(in);
String content;
System.out.println(1);
//while ((content = br.readLine()) != null && content != ""){ //用content != ""或者不判斷content是否為空两残，會導(dǎo)致阻塞
while ((content = br.readLine()) != null && !"".equals(content)){
System.out.println(content);
}
System.out.println(2);
PrintWriter printWriter = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
printWriter.println("HTTP/1.1 200 OK");
printWriter.println("Content-Type:text/html;charset=utf-8");
String body = "hello,nio1";
printWriter.println("Content-Length:" + body.getBytes().length);
printWriter.println();
printWriter.println(body);
printWriter.close();
socket.close();
} } catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
然后我們再看看客戶端的Socket代碼，Socket的使用也是一樣把跨，首先創(chuàng)建一個Socket人弓，Socket的構(gòu)造方法非常多，這里用的是Socket(String host, int port)着逐，把目標(biāo)主機的地址和端口號傳入即可ServerSocket和Client在同一主機下崔赌，那么Client中的IP地址需要更改為：127.0.0.1，Socket創(chuàng)建的過程就會跟服務(wù)器端建立連接耸别，創(chuàng)建完Socket后健芭，再創(chuàng)建Writer和Reader來傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸完成后釋放資源關(guān)閉連接秀姐。
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//創(chuàng)建客戶端socket建立連接慈迈，指定服務(wù)器地址和端口
try {
//Socket socket = new Socket("www.reibang.com",80);
Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8080);
//獲取輸出流，向服務(wù)器端發(fā)送信息
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();//字節(jié)輸出流
PrintWriter pw = new PrintWriter(outputStream); //將輸出流包裝為打印流
pw.write("用戶名：admin;密碼：123");
pw.flush();
socket.shutdownOutput();
//獲取輸入流囊扳，讀取服務(wù)器端的響應(yīng)
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
String info = null;
while((info = br.readLine())!=null){
//System.out.println("我是客戶端吩翻，服務(wù)器說："+info);
System.out.println(info);
}
socket.shutdownInput();
//關(guān)閉資源
br.close();
inputStream.close();
pw.close();
outputStream.close();
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
二、NioSocket的用法
從JDK1.4開始锥咸，Java增加了新的IO模式-nio（new IO）狭瞎，nio在底層采用了新的處理方式，極大提高了IO的效率搏予。我們使用的Socket也是IO的一種熊锭，nio提供了相應(yīng)的工具：ServerSocketChannel和SocketChannel，他們分別對應(yīng)原來的ServerSocket和Socket雪侥。
在了解NioSocket之前我們先了解Buffer碗殷、Channel、Selector速缨。為了方便理解锌妻，我們來看個例子，要過圣誕節(jié)了旬牲，需要給同學(xué)們發(fā)賀卡和蘋果仿粹，班長這時候又是最辛苦的，每次拿一個蘋果和一張賀卡發(fā)給一個同學(xué)原茅，發(fā)送完成后回來再取一張賀卡和一個蘋果發(fā)給另一個同學(xué)吭历，直到全班同學(xué)都拿到賀卡和蘋果為止，這就是普通Socket處理方式擂橘，來一個請求晌区，ServerSocket就進(jìn)行處理，處理完成后繼續(xù)接受請求，這種方式效率很低袄嗜簟恼五！還是圣誕節(jié)的例子，班長發(fā)現(xiàn)班委不止他一個哭懈，就通知了生活委員（女）和組織委員（男）來幫助他發(fā)賀卡和蘋果唤冈，女生的賀卡是粉色的，男生的賀卡是藍(lán)色的银伟，生活委員負(fù)責(zé)從全班的賀卡中挑選女生的賀卡你虹，而組織委員則負(fù)責(zé)男生的賀卡，然后生活委員和組織委員分別以宿舍為單位通知宿舍長來領(lǐng)取宿舍同學(xué)的賀卡和蘋果彤避，班長將圣誕節(jié)發(fā)蘋果和賀卡的工作布置給兩個班委后傅物，就可以繼續(xù)干其他工作了。這就是NioSocket琉预，Buffer就是所有傳遞的貨物董饰，也就是例子中的蘋果和賀卡，而Channel就是傳遞貨物的通道圆米，也就是例子中的宿舍長卒暂，負(fù)責(zé)將禮物搬回自己宿舍，而生活委員和組織委員充當(dāng)了Selector的職責(zé)娄帖，負(fù)責(zé)禮物的分揀也祠。
ServerSocketChannel可以使用自己的靜態(tài)工廠方法open創(chuàng)建，每個ServerSocketChannel對應(yīng)一個ServerSocket（通過調(diào)用其socket()獲冉佟）诈嘿，如果直接使用獲取的ServerSocket來監(jiān)聽請求，那么還是普通ServerSocket削葱，而通過將獲取的ServerSocket綁定端口號來實現(xiàn)NioSocket奖亚。ServerSocketChannel可以通過configureBlocking方法來設(shè)置是否采用阻塞模式，如果設(shè)置為非阻塞模式析砸，就可以調(diào)用register方法注冊Selector來使用了昔字。
Selector可以通過其靜態(tài)工廠方法open創(chuàng)建，創(chuàng)建后通過Channel的register方法注冊到ServerSocketChannel或者SocketChannel上首繁，注冊完成后Selector就可以通過select方法來等待請求作郭，select方法有一個long類型參數(shù)，代表最長等待時間蛮瞄，如果在這段時間內(nèi)收到相應(yīng)操作的請求則返回可以處理的請求的數(shù)量所坯，否則在超時后返回0谆扎，如果傳入的參數(shù)為0或者無參數(shù)的重載方法挂捅，select方法會采用阻塞模式知道有相應(yīng)操作請求的出現(xiàn)。當(dāng)接收到請求后Selector調(diào)用selectdKeys方法返回SelectionKey集合。
SelectionKey保存了處理當(dāng)前請求的Channel和Selector闲先，并且提供了不同的操作類型状土。Channel在注冊Selector時可以通過register的第二個參數(shù)選擇特定的操作（請求操作、連接操作伺糠、讀操作蒙谓、寫操作），只有在register中注冊了相應(yīng)的操作Selector才會關(guān)心相應(yīng)類型操作的請求训桶。
介紹了這么多估計大家也煩了累驮，我們就來看看服務(wù)器端NioSocket的處理過程吧：
1、創(chuàng)建ServerSocketChannel并設(shè)置相應(yīng)的端口號舵揭、是否為阻塞模式
2谤专、創(chuàng)建Selector并注冊到ServerSocketChannel上
3、調(diào)用Selector的selector方法等待請求
4午绳、Selector接收到請求后使用selectdKeys返回SelectionKey集合
5置侍、使用SelectionKey獲取到channel、selector和操作類型并進(jìn)行具體操作拦焚。
public class NettyHttpServer {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
int port = 8080;
EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(2);
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(16);
try {
ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
b.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
.childOption(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
.childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
.childOption(ChannelOption.SO_REUSEADDR, true)
.childOption(ChannelOption.SO_RCVBUF, 32 * 1024)
.childOption(ChannelOption.SO_SNDBUF, 32 * 1024)
.childOption(EpollChannelOption.SO_REUSEPORT, true)
.childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
.childOption(ChannelOption.ALLOCATOR, PooledByteBufAllocator.DEFAULT);
b.group(bossGroup, workerGroup).channel(NioServerSocketChannel.class)
.handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))
.childHandler(new HttpInitializer());
Channel ch = b.bind(port).sync().channel();
System.out.println("開啟netty http服務(wù)器蜡坊，監(jiān)聽地址和端口為 http://127.0.0.1:" + port + '/');
ch.closeFuture().sync();
} finally {
bossGroup.shutdownGracefully();
workerGroup.shutdownGracefully();
}
}
public class HttpInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {
@Override
public void initChannel(SocketChannel ch) {
ChannelPipeline p = ch.pipeline();
p.addLast(new HttpServerCodec());
//p.addLast(new HttpServerExpectContinueHandler());
p.addLast(new HttpObjectAggregator(1024 * 1024));
p.addLast(new HttpHandler());
}
}
public class HttpHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
@Override
public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) {
ctx.flush();
}
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
try {
//logger.info("channelRead流量接口請求開始，時間為{}", startTime);
FullHttpRequest fullRequest = (FullHttpRequest) msg;
String uri = fullRequest.uri();
//logger.info("接收到的請求url為{}", uri);
if (uri.contains("/test")) {
handlerTest(fullRequest, ctx, "hello,kimmking");
} else {
handlerTest(fullRequest, ctx, "hello,others");
}
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
ReferenceCountUtil.release(msg);
}
}
private void handlerTest(FullHttpRequest fullRequest, ChannelHandlerContext ctx, String body) {
FullHttpResponse response = null;
try {
String value = body;
// httpGet ... http://localhost:8801
// 返回的響應(yīng)赎败，"hello,nio";
// value = reponse....
response = new DefaultFullHttpResponse(HTTP_1_1, OK, Unpooled.wrappedBuffer(value.getBytes("UTF-8")));
response.headers().set("Content-Type", "application/json");
response.headers().setInt("Content-Length", response.content().readableBytes());
} catch (Exception e) {
System.out.println("處理出錯:"+e.getMessage());
response = new DefaultFullHttpResponse(HTTP_1_1, NO_CONTENT);
} finally {
if (fullRequest != null) {
if (!HttpUtil.isKeepAlive(fullRequest)) {
ctx.write(response).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE);
} else {
response.headers().set(CONNECTION, KEEP_ALIVE);
ctx.write(response);
}
ctx.flush();
}
}
}
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
cause.printStackTrace();
ctx.close();
}
客戶端代碼通普通Socket一樣秕衙，Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8080);表示與服務(wù)器端建立連接，從而執(zhí)行服務(wù)器端的handleAccept()方法僵刮，給ServerSocketChannel注冊selector以及添加SelectionKey.OP_READ參數(shù)灾梦，表示selector關(guān)心讀方法。然后通過PrintWrite在客戶端將內(nèi)容發(fā)送給服務(wù)器端妓笙，服務(wù)器端執(zhí)行handleRead方法對接收到的內(nèi)容進(jìn)行處理若河，并將結(jié)果返回給客戶端，客戶端通過BufferedReader接受數(shù)據(jù)寞宫，最后關(guān)閉連接萧福。
