Java Socket 編程
網(wǎng)絡(luò)編程是指編寫運(yùn)行在多個(gè)設(shè)備 ( 計(jì)算機(jī) ) 的程序,這些設(shè)備都通過網(wǎng)絡(luò)連接起來
java.net 包中類和接口提供低層次的通信細(xì)節(jié)
我們可以直接使用這些類和接口平项,來專注于解決問題悍及,而不用關(guān)注通信細(xì)節(jié)
java.net 包中提供了兩種常見的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持
協(xié)議 | 說明 |
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TCP | TCP 是傳輸控制協(xié)議的縮寫心赶,它保障了兩個(gè)應(yīng)用程序之間的可靠通信。通常用于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議椭符,被稱 TCP / IP |
UDP | UDP 是用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議的縮寫耻姥,一個(gè)無連接的協(xié)議琐簇。提供了應(yīng)用程序之間要發(fā)送的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包 |
Socket 編程
Socket 使用 TCP 提供了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的通信機(jī)制, 客戶端程序創(chuàng)建一個(gè)套接字,并嘗試連接服務(wù)器的套接字
當(dāng)連接建立時(shí)据某,服務(wù)器會(huì)創(chuàng)建一個(gè) Socket 對(duì)象诗箍,客戶端和服務(wù)器現(xiàn)在可以通過對(duì) Socket 對(duì)象的寫入和讀取來進(jìn)行進(jìn)行通信
java.net.Socket 類代表一個(gè)套接字,并且 java.net.ServerSocket類為服務(wù)器程序提供了一種來監(jiān)聽客戶端,并與他們建立連接的機(jī)制
客戶端與服務(wù)器端 Socket 通訊的過程一般如下
服務(wù)器實(shí)例化一個(gè) ServerSocket 對(duì)象瓶籽,表示通過服務(wù)器上的端口通信
服務(wù)器調(diào)用 ServerSocket 類的 accept() 方法埂材,該方法將一直等待俏险,直到客戶端連接到服務(wù)器上給定的端口
服務(wù)器正在等待時(shí),一個(gè)客戶端實(shí)例化一個(gè) Socket 對(duì)象裤唠,指定服務(wù)器名稱和端口號(hào)來請(qǐng)求連接
Socket 類的構(gòu)造函數(shù)試圖將客戶端連接到指定的服務(wù)器和端口號(hào)莹痢。如果通信被建立竞膳,則在客戶端創(chuàng)建一個(gè) Socket 對(duì)象能夠與服務(wù)器進(jìn)行通信
在服務(wù)器端,accept() 方法返回服務(wù)器上一個(gè)新的 socket 引用沧奴,該 socket 連接到客戶端的 socket
連接建立后长窄,通過使用 I/O 流在進(jìn)行通信挠日,每一個(gè)socket都有一個(gè)輸出流和一個(gè)輸入流,客戶端的輸出流連接到服務(wù)器端的輸入流冬骚,而客戶端的輸入流連接到服務(wù)器端的輸出流
TCP 是一個(gè)雙向的通信協(xié)議懂算,因此數(shù)據(jù)可以通過兩個(gè)數(shù)據(jù)流在同一時(shí)間發(fā)送
下面這些類提供的一套完整的有用的方法來實(shí)現(xiàn) Socket
ServerSocket 類的方法
服務(wù)器應(yīng)用程序通過使用 java.net.ServerSocket 類以獲取一個(gè)端口,并且偵聽客戶端請(qǐng)求
ServerSocket 類有四個(gè)構(gòu)造方法计技,用于創(chuàng)建非綁定服務(wù)器套接字
方法描述 |
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1. public ServerSocket(int port) throws IOException 創(chuàng)建綁定到特定端口的服務(wù)器套接字 |
2. public ServerSocket(int port, int backlog) throws IOException 利用指定的 backlog 創(chuàng)建服務(wù)器套接字并將其綁定到指定的本地端口號(hào) |
3. public ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress address) throws IOException 使用指定的端口垮媒、偵聽 backlog 和要綁定到的本地 IP 地址創(chuàng)建服務(wù)器 |
4. public ServerSocket() throws IOException 創(chuàng)建非綁定服務(wù)器套接字 |
如果 ServerSocket 構(gòu)造方法沒有拋出異常航棱,就意味著應(yīng)用程序已經(jīng)成功綁定到指定的端口饮醇,并且偵聽客戶端請(qǐng)求
下表列出了 ServerSocket 類的常用方法
方法 | 描述 |
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public int getLocalPort() | 返回此套接字在其上偵聽的端口 |
public Socket accept() throws IOException | 偵聽并接受到此套接字的連接 |
public void setSoTimeout(int timeout) | 通過指定超時(shí)值啟用/禁用 SO_TIMEOUT朴艰,以毫秒為單位 |
public void bind(SocketAddress host, int backlog) | 將 ServerSocket 綁定到特定地址 ( IP 地址和端口號(hào) ) |
Socket 類的方法
java.net.Socket 類代表客戶端和服務(wù)器都用來互相溝通的套接字
客戶端要獲取一個(gè) Socket 對(duì)象通過實(shí)例化 馁蒂,而服務(wù)器獲得一個(gè) Socket 對(duì)象則通過 accept() 方法的返回值
Socket 類有五個(gè)構(gòu)造方法
序號(hào) | 方法描述 |
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1 | public Socket(String host, int port) throws UnknownHostException, IOException 創(chuàng)建一個(gè)流套接字并將其連接到指定主機(jī)上的指定端口號(hào) |
2 | public Socket(InetAddress host, int port) throws IOException 創(chuàng)建一個(gè)流套接字并將其連接到指定 IP 地址的指定端口號(hào) |
3 | public Socket(String host, int port, InetAddress localAddress, int localPort) throws IOException 創(chuàng)建一個(gè)套接字并將其連接到指定遠(yuǎn)程主機(jī)上的指定遠(yuǎn)程端口 |
4 | public Socket(InetAddress host, int port, InetAddress localAddress, int localPort) throws IOException 創(chuàng)建一個(gè)套接字并將其連接到指定遠(yuǎn)程地址上的指定遠(yuǎn)程端口 |
5 | public Socket() 通過系統(tǒng)默認(rèn)類型的 SocketImpl 創(chuàng)建未連接套接字 |
當(dāng) Socket 構(gòu)造方法返回沫屡,并沒有簡(jiǎn)單的實(shí)例化了一個(gè) Socket 對(duì)象沮脖,它實(shí)際上會(huì)嘗試連接到指定的服務(wù)器和端口
下表列出了 Socket 常用的方法,注意客戶端和服務(wù)器端都有一個(gè) Socket 對(duì)象驶俊,所以無論客戶端還是服務(wù)端都能夠調(diào)用這些方法
序號(hào) | 方法描述 |
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1 | public void connect(SocketAddress host, int timeout) throws IOException 將此套接字連接到服務(wù)器饼酿,并指定一個(gè)超時(shí)值 |
2 | public InetAddress getInetAddress() 返回套接字連接的地址 |
3 | public int getPort() 返回此套接字連接到的遠(yuǎn)程端口 |
4 | public int getLocalPort() 返回此套接字綁定到的本地端口 |
5 | public SocketAddress getRemoteSocketAddress() 返回此套接字連接的端點(diǎn)的地址胚膊,如果未連接則返回 null |
6 | public InputStream getInputStream() throws IOException 返回此套接字的輸入流 |
7 | public OutputStream getOutputStream() throws IOException 返回此套接字的輸出流 |
8 | public void close() throws IOException 關(guān)閉此套接字 |
InetAddress 類的方法
InetAddress 類表示互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 (IP) 地址
下表列出了 InetAddress 類常用的方法
序號(hào) | 方法描述 |
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1 | static InetAddress getByAddress(byte[] addr) 在給定原始 IP 地址的情況下紊婉,返回 InetAddress 對(duì)象 |
2 | static InetAddress getByAddress(String host, byte[] addr) 根據(jù)提供的主機(jī)名和 IP 地址創(chuàng)建 InetAddress |
3 | static InetAddress getByName(String host) 在給定主機(jī)名的情況下確定主機(jī)的 IP 地址 |
4 | String getHostAddress() 返回 IP 地址字符串(以文本表現(xiàn)形式) |
5 | String getHostName() 獲取此 IP 地址的主機(jī)名 |
6 | static InetAddress getLocalHost() 返回本地主機(jī) |
7 | String toString() 將此 IP 地址轉(zhuǎn)換為 String |
Socket 客戶端范例
下面范例中的 GreetingClient 是一個(gè)客戶端程序喻犁,該程序通過 socket 連接到服務(wù)器并發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求肢础,然后等待一個(gè)響應(yīng)
GreetingClient.java
import java.net.*;
import java.io.*;
public class GreetingClient
{
public static void main(String [] args)
{
String serverName = args[0];
int port = Integer.parseInt(args[1]);
try
{
System.out.println("連接到主機(jī):" + serverName + " ,端口號(hào):" + port);
Socket client = new Socket(serverName, port);
System.out.println("遠(yuǎn)程主機(jī)地址:" + 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("服務(wù)器響應(yīng): " + in.readUTF());
client.close();
}catch(IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
Socket 服務(wù)端范例
下面范例中的 GreetingServer 程序是一個(gè)服務(wù)器端應(yīng)用程序,使用 Socket 來監(jiān)聽一個(gè)指定的端口
GreetingServer.java
import java.net.*;
import java.io.*;
public class GreetingServer extends Thread
{
private ServerSocket serverSocket;
public GreetingServer(int port) throws IOException
{
serverSocket = new ServerSocket(port);
serverSocket.setSoTimeout(10000);
}
public void run()
{
while(true)
{
try
{
System.out.println("等待遠(yuǎn)程連接勃刨,端口號(hào)為:" + serverSocket.getLocalPort() + "...");
Socket server = serverSocket.accept();
System.out.println("遠(yuǎn)程主機(jī)地址:" + server.getRemoteSocketAddress());
DataInputStream in = new DataInputStream(server.getInputStream());
System.out.println(in.readUTF());
DataOutputStream out = new DataOutputStream(server.getOutputStream());
out.writeUTF("謝謝連接我:" + server.getLocalSocketAddress() + "\nGoodbye!");
server.close();
}catch(SocketTimeoutException s)
{
System.out.println("Socket timed out!");
break;
}catch(IOException e)
{
e.printStackTrace();
break;
}
}
}
public static void main(String [] args)
{
int port = Integer.parseInt(args[0]);
try
{
Thread t = new GreetingServer(port);
t.run();
}catch(IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
編譯以上兩個(gè) java 文件代碼身隐,并執(zhí)行以下命令來啟動(dòng)服務(wù)唯灵,使用端口號(hào)為 6066
等待遠(yuǎn)程連接,端口號(hào)為:6066...
新開一個(gè)命令窗口垢揩,執(zhí)行以上命令來開啟客戶端
連接到主機(jī):localhost 敛瓷,端口號(hào):6066
遠(yuǎn)程主機(jī)地址:localhost/127.0.0.1:6066
服務(wù)器響應(yīng): 謝謝連接我:/127.0.0.1:6066
Goodbye!