淺出Java Socket 編程
前言：本文轉(zhuǎn)自http://dev.csdn.net/develop/article/27/27115.shtm，其中個(gè)別地方加入了筆者的個(gè)人見(jiàn)解。
出于多種目的要寫這篇文章,簡(jiǎn)單的說(shuō)是因?yàn)樽罱墓ぷ骱蚃ava 的Socket相關(guān).所以工作之余就有了寫點(diǎn)東西的想法.同樣我不希望把文章寫的太復(fù)雜,因此淺出自己的一點(diǎn)心得.
事 實(shí)上網(wǎng)絡(luò)編程簡(jiǎn)單的理解就是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)相互通訊數(shù)據(jù)而已.對(duì)于程序員而言,去掌握一種編程接口并使用一種編程模型相對(duì)就會(huì)顯得簡(jiǎn)單的多了.Java SDK提供一些相對(duì)簡(jiǎn)單的Api來(lái)完成這些工作.Socket就是其中之一.對(duì)于Java而言.這些Api存在于java.net 這個(gè)包里面.因此只要導(dǎo)入這個(gè)包就可以準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)編程了.
網(wǎng)絡(luò)編程的基本模型就是客戶機(jī)到服務(wù)器模型.簡(jiǎn)單的說(shuō)就是兩個(gè)進(jìn)程之間相互通訊,然后其中 一個(gè)必須提供一個(gè)固定的位置,而另一個(gè)則只需要知道這個(gè)固定的位置.并去建立兩者之間的聯(lián)系..然后完成數(shù)據(jù)的通訊就可以了.這里提供固定位置的通常稱為 服務(wù)器,而建立聯(lián)系的通常叫做客戶端.基于這個(gè)簡(jiǎn)單的模型,就可以進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)編程啦.
Java對(duì)這個(gè)模型的支持有很多種Api，而這里我只想介紹有 關(guān)Socket的編程接口。對(duì)于Java而言已經(jīng)簡(jiǎn)化了Socket的編程接口.首先我們來(lái)討論有關(guān)提供固定位置的服務(wù)方是如何建立的。Java提供了 ServerSocket來(lái)對(duì)其進(jìn)行支持.事實(shí)上當(dāng)你創(chuàng)建該類的一個(gè)實(shí)例對(duì)象并提供一個(gè)端口資源你就建立了一個(gè)固定位置，可以讓其他計(jì)算機(jī)來(lái)訪問(wèn)你了。 ServerSocket server=new ServerSocket(6789);這里稍微要注意的是端口的分配必須是唯一的，因?yàn)槎丝谑菫榱宋ㄒ粯?biāo)識(shí)每臺(tái)計(jì)算機(jī)唯一服務(wù)的。另外端口號(hào)是從 0~65535之間的，前1024個(gè)端口已經(jīng)被Tcp/Ip 作為保留端口,因此你所分配的端口只能是1024個(gè)之后的.好了.我們有了固定位置.現(xiàn)在所需要的就是一根連接線了.該連接線由客戶方首先提出要求.因此 Java同樣提供了一個(gè)Socket對(duì)象來(lái)對(duì)其進(jìn)行支持.只要客戶方創(chuàng)建一個(gè)Socket的實(shí)例對(duì)象進(jìn)行支持就可以了.Socket client=new Socket(InetAddress.getLocalHost(),5678);客戶機(jī)必須知道有關(guān)服務(wù)器的IP地址.對(duì)于著一點(diǎn)Java也提供了一 個(gè)相關(guān)的類InetAddress，該對(duì)象的實(shí)例必須通過(guò)它的靜態(tài)方法來(lái)提供.它的靜態(tài)方法主要提供了得到本機(jī)IP 和通過(guò)名字或IP直接得到InetAddress的方法。
好了，上面的方法基本可以建立一條連線讓兩臺(tái)計(jì)算機(jī)相互交流了.可是數(shù)據(jù)是如何傳輸?shù)?呢?事實(shí)上I/O操作總是和網(wǎng)絡(luò)編程息息相關(guān)的.因?yàn)榈讓拥木W(wǎng)絡(luò)是基于數(shù)據(jù)的.除非遠(yuǎn)程調(diào)用,處理問(wèn)題的核心在執(zhí)行上.否則數(shù)據(jù)的交互還是依賴于I\O操 作的.所以你也必須導(dǎo)入java.io這個(gè)包.java的IO操作也不復(fù)雜.它提供了針對(duì)于字節(jié)流Unicode的讀操作和寫操作,然后也提供了一個(gè)用于緩沖數(shù)據(jù)的讀寫.
BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(server.getInputStream()));
PrintWriter out=new PrintWriter(server.getOutputStream()); 上面兩句就是建立緩沖并把原始的字節(jié)流轉(zhuǎn)變?yōu)閁nicode可以操作.而原始的字節(jié)流來(lái)源于Socket的兩個(gè)方法.getInputStream ()和getOutputStream()方法，分別用來(lái)得到輸入和輸出.那么現(xiàn)在有了基本的模型和基本的操作工具.我們可以做一個(gè)簡(jiǎn)單的Socket例程 了.
服務(wù)方:
package chb.socket;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class MyServer ...{
public static void main(String[] args) throws IOException ...{
ServerSocket server=new ServerSocket(5678);
Socket client=server.accept();
BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));//得到客戶端傳過(guò)來(lái)的stream
PrintWriter out=new PrintWriter(client.getOutputStream());
while(true)...{
String str=in.readLine();
System.out.println(str);
out.println("has receive....");
out.flush();
if(str.equals("end"))
break;
}
client.close();
}
}
這個(gè)程序的主要目的在于服務(wù)器不斷接收客戶機(jī)所寫入的信息只到.客戶機(jī)發(fā)送"End"字符串就退出程序.并且服務(wù)器也會(huì)做出"Receive"為回應(yīng).告知客戶機(jī)已接收到消息.
客戶端：
package chb.socket;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
public class Client ...{
static Socket server;
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException ...{
server=new Socket(InetAddress.getLocalHost(),5678);
BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(server.getInputStream()));
PrintWriter out=new PrintWriter(server.getOutputStream());
BufferedReader wt=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
while(true)...{
String str=wt.readLine();
out.println(str);
out.flush();
if(str.equals("end"))...{
break;
}
System.out.println(in.readLine());
}
server.close();
}
}
客戶機(jī)代碼則是接受客戶鍵盤輸入,并把該信息輸出,然后輸出"End"用來(lái)做退出標(biāo)識(shí).
這個(gè)程序只是簡(jiǎn)單的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的通訊.如果是多個(gè)客戶同時(shí)訪問(wèn)一個(gè)服務(wù)器呢?你可以試著再運(yùn)行一個(gè)客戶端,結(jié)果是會(huì)拋出異常的.那么多個(gè)客戶端如何實(shí)現(xiàn)呢?
其實(shí),簡(jiǎn)單的分析一下,就可以看出客戶端和服務(wù)器通訊的主要通道就是Socket本身.而服務(wù)器通過(guò)accept方法就是同意和客戶建立通訊.這樣當(dāng)客 戶建立Socket的同時(shí).服務(wù)器也會(huì)使用這一根連線來(lái)進(jìn)行通訊.那么既然如此只要我們存在多條連線就可以了.那么我們的程序可以變?yōu)槿缦?
服務(wù)器:package chb.socket;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class MyServer ...{
public static void main(String[] args) throws IOException ...{
ServerSocket server=new ServerSocket(5678);
while(true)...{
Socket client=server.accept();
BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
PrintWriter out=new PrintWriter(client.getOutputStream());
while(true)...{
String str=in.readLine();
System.out.println(str);
out.println("has receive....");
out.flush();
if(str.equals("end"))
break;
}
client.close();
}
}
}
這里僅僅只是加了一個(gè)外層的While 循環(huán).這個(gè)循環(huán)的目的就是當(dāng)一個(gè)客戶進(jìn)來(lái)就為它分配一個(gè)Socket直到這個(gè)客戶完成一次和服務(wù)器的交互,這里也就是接受到客戶的"End"消息.那么現(xiàn) 在就實(shí)現(xiàn)了多客戶之間的交互了.但是.問(wèn)題又來(lái)了.這樣做雖然解決了多客戶,可是是排隊(duì)執(zhí)行的.也就是說(shuō)當(dāng)一個(gè)客戶和服務(wù)器完成一次通訊之后下一個(gè)客戶才 可以進(jìn)來(lái)和服務(wù)器交互.無(wú)法做到同時(shí)服務(wù).那么要如何才能同時(shí)達(dá)到既能相互之間交流又能同時(shí)交流呢?很顯然這是一個(gè)并行執(zhí)行的問(wèn)題了.所以線程是最好的解 決方案.
那么下面的問(wèn)題是如何使用線程.首先要做的事情是創(chuàng)建線程并使得其可以和網(wǎng)絡(luò)連線取得聯(lián)系.然后由線程來(lái)執(zhí)行剛才的操作.要?jiǎng)?chuàng)建線程要么 直接繼承Thread要么實(shí)現(xiàn)Runnable接口,要建立和Socket的聯(lián)系只要傳遞引用就可以了.而要執(zhí)行線程就必須重寫run方法.而run方法 所做的事情，就是剛才單線程版本main所做的事情.因此我們的程序變成了這樣:
服務(wù)器：package chb.socket;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class MultiUser extends Thread...{
private Socket client;
public MultiUser(Socket c)...{
this.client=c;
}
public void run()...{
try...{
BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
PrintWriter out=new PrintWriter(client.getOutputStream());
//Mutil User but can't parallel
while(true)...{
String str=in.readLine();
System.out.println(str);
out.println("has receive....");
out.flush();
if(str.equals("end"))
break;
}
client.close();
}catch(IOException ex)...{
}finally...{
}
}
public static void main(String[] args)throws IOException...{
ServerSocket server=new ServerSocket(5678);
while(true)...{
//transfer location change Single User or Multi User
MultiUser mu=new MultiUser(server.accept());
mu.start();
}
}
}
我的類直接從Thread類繼承了下來(lái).并且通過(guò)構(gòu)造函數(shù)傳遞引用和客戶Socket建立了聯(lián)系.這樣每個(gè)線程就有了一個(gè)通訊管道.同樣我們可以填寫run方法.把之前的操作交給線程來(lái)完成.這樣多客戶并行的Socket就建立起來(lái)了.
我的文章寫完了.雖然我的文章到這里就結(jié)束了.可是要和Java的Socket相關(guān)的操作還有很多.各位大俠繼續(xù)努力吧....
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