java網絡程序設計第4章

第4章套接字套接字概述套接字（Socket）是由加利福尼亞大學伯克利分校（UniversityofCalifornia，Berkeley）首創(chuàng)的，它允許程序把網絡連接看成一個流（Stream），可以向這個流寫字節(jié)，也可以從這個流讀取字節(jié)。套接字為程序員屏蔽了網絡的底層細節(jié)，例如媒體類型、信息包的大小、網絡地址、信息的重發(fā)等。套接字概述Socket是網絡上運行的兩個程序間雙向通信的一端，它既可以接受請求，也可以發(fā)送請求，利用它可以較為方便地編寫程序使數據在網絡傳遞。

.Socket類是Java的基礎類，用于執(zhí)行客戶端的TCP操作。套接字有兩種：一種套接字在服務器端創(chuàng)建，叫做服務器套接字（ServerSocket）；還有一種在客戶端被創(chuàng)建，就是客戶端套接字。套接字概述可以認為Socket是應用程序創(chuàng)建的一個港口碼頭，應用程序只要把裝著貨物的集裝箱（要發(fā)送的數據）放在碼頭上，就算完成了貨物的運送，剩下的工作就由貨運公司（驅動程序）去處理了。對接收方來說，應用程序也要創(chuàng)建一個碼頭，然后就一直等待該碼頭的貨物到達，最后從碼頭上取走貨物（數據）。

套接字概述Socket在應用程序中創(chuàng)建，通過一個綁定機制與驅動程序建立關系，告訴自己所對應的IP和Port。此后，應用程序送給Socket的數據，由Socket交給驅動程序向網絡上發(fā)送。計算機從網絡收到與該Socket綁定的IP＋Port相關數據后，由驅動程序交給Socket，應用程序便可以從該Sokcet中取得接收到的數據。套接字概述Socket能執(zhí)行7種基本操作：連接到遠程機器。綁定到端口。接收從遠程機器來的綁定端口上的連接。監(jiān)聽到達的數據。發(fā)送數據。接收數據。關閉連接。4.1客戶端套接字(Socket)當客戶程序需要與服務器程序通訊的時候，客戶程序在客戶機通過構造函數創(chuàng)建一個Socket對象。publicSocket(Stringhost,intport)throwsunknownHostExceptionIOException這個方法建立一個到主機host、端口號為port的套接字，連接到遠程主機。4.1客戶端套接字(Socket)try{Socketsoc=newSocket("",9090);….//發(fā)送數據}catch(unknownHostExceptionuex){}catch(IOExceptione){}4.1客戶端套接字(Socket)publicInputStreamgetInputStream()throwsIOException這個方法返回一個輸入流，利用這個流就可以從套接字讀取數據。通常鏈接這個流到一個BufferedInputStream或者BufferedReader。publicOutputStreamgetOutputStream()throwsIOException返回一個原始的OutputStream，可以從應用程序寫數據到套接字的另一端。通常將它鏈接到DataOutputStream或者OutputStreamWriter等更方便的類，還可以利用緩沖。4.1客戶端套接字(Socket)publicintgetPort()返回Socket連接到遠程主機的端口號。publicintgetLocalPort()

一個Socket連接兩個終端，方法getLocalPort()返回本地連接終端的端口號。4.2服務器套接字(ServerSocket)每個服務器套接字運行在服務器上特定的端口，監(jiān)聽在這個端口的TCP連接。當遠程客戶端的Socket試圖與服務器指定端口建立連接時，服務器被激活，判定客戶程序的連接，并打開兩個主機之間固有的連接。一旦客戶端與服務器建立了連接，則兩者之間就可以傳送數據，而數據是通過這個固有的套接字傳遞的。ServerSocket的工作過程用ServerSocket()方法在指定端口創(chuàng)建一個新的ServerSocket對象。ServerSocket對象調用accept()方法在指定的端口監(jiān)聽到來的連接。accept()一直處于阻塞狀態(tài)，直到有客戶端試圖建立連接。這時accept()方法返回連接客戶端與服務器的Socket對象。調用getInputStream()方法或者getOutputStream()方法或者兩者全調用建立與客戶端交互的輸入流和輸出流。具體情況要看服務器的類型而定。服務器與客戶端根據一定的協(xié)議交互，直到關閉連接。服務器、客戶機或者兩者都關閉連接。服務器回到第2步，繼續(xù)監(jiān)聽下一次的連接。

4.2服務器套接字(ServerSocket)ServerSocket構造函數中最簡單的是ServerSocket(intport)，當使用它創(chuàng)建一個ServerSocket對象，port參數傳遞端口號，這個端口就是服務器監(jiān)聽連接請求的端口，如果在這時出現錯誤將拋出IOException異常對象，否則將創(chuàng)建ServerSocket對象并開始準備接收連接請求。這里端口號port須與客戶端指定的一致。默認最大連接數目為504.2服務器套接字(ServerSocket)ServerSocketserver＝newServerSocket(9090);While(true){ Socketconnection=server.accept();OutputStreamout=newOutputStream(connection.getOutputStream()); out.write("thejavanetworking"); connection.close();}4.2服務器套接字(ServerSocket)接下來服務程序進入無限循環(huán)之中，無限循環(huán)從調用ServerSocket的accept()方法開始，在調用開始后accept()方法將導致調用線程阻塞直到連接建立。在建立連接后accept()返回一個最近創(chuàng)建的Socket對象，該Socket對象綁定了客戶程序的IP地址或端口號。4.2服務器套接字(ServerSocket)publicServerSocket(intport,intqueuelength)throwsIOExceptionBindException構造方法允許指定端口，用來保存到來連接請求隊列的長度，綁定本地網絡的地址。4.2服務器套接字(ServerSocket)如果想在端口5300創(chuàng)建一個服務器端口，同時使隊列中所能存儲的到來的請求數為100，則示范代碼如下：try{ServerSocketsocket=newServerSocket(5300,100);}catch(IOExceptione){//異常處理}4.3利用Socket進行網絡編程Socket可以理解為客戶端或者服務器端的一個特殊的對象，這個對象有兩個關鍵的方法，一個是getInputStream()方法，另一個是getOutputStream()方法。getInputStream()方法可以得到一個輸入流，客戶端的Socket對象上的getInputStream()方法得到的輸入流其實就是從服務器端發(fā)回的數據流。getOutputStream()方法得到一個輸出流，客戶端Socket對象上的getOutputStream()方法返回的輸出流就是將要發(fā)送到服務器端的數據流服務器端使用ServerSocket監(jiān)聽指定的端口，端口可以隨意指定（由于1024以下的端口通常屬于保留端口，在一些操作系統(tǒng)中不可以隨意使用，所以建議使用大于1024的端口），等待客戶連接請求，客戶連接后，會話產生；在完成會話后，關閉連接?？蛻舳耸褂肧ocket對網絡上某一個服務器的某一個端口發(fā)出連接請求，一旦連接成功，打開會話；會話完成后，關閉Socket。客戶端不需要指定打開的端口，通常臨時的、動態(tài)的分配一個1024以上的端口。編寫服務器程序ServerSocketserver=null;try{ server=newServerSocket(PortNumber); } }catch(IOExceptionioe){ ioe.printStackTrace(); }編寫客戶程序Socketclient=null;try{client=newSocket(“host”,PortNumber);}catch(UnknowHostExceptionuhe){uhe.PrintStackTrace();}catch(IOExceptione){e.PrintStackTrace();}創(chuàng)建一個數據輸入流BufferedReaderis=null；try{is=newBufferedReader(newInputStreamReader(client.getInputStream()));}catch（IOExceptione){e.printStackTrace();}創(chuàng)建一個數據輸出流DataOutputStreamos=null;try{ os=newDataOutputStream(client.getOutputStream()); }catch（IOExceptione){e.printStackTrace();}4.4Socket編程示例【例4-1】在本程序中，客戶端從命令行輸入一個半徑值并傳送到服務器。服務器根據這個半徑值，計算出圓面積發(fā)送給客戶，客戶端顯示這個值；客戶端輸入“bye”命令將結束通信。4.4Socket編程示例

while(goon){outStr=buf.readLine();//讀入用戶的輸入

outToServer.writeUTF(outStr);//寫到socket中

outToServer.flush();//清空緩沖區(qū)，立即發(fā)送

inStr=inFromServer.readUTF();//從socket中讀數據

if(!inStr.equals("bye"))System.out.println("從服務器返回的結果是"+inStr);elsegoon=false;}簡單的聊天程序

publicvoidactionPerformed(ActionEvente){Strings=msgText.getText();if(s.length()>0){try{outToClient.writeUTF(s);outToClient.flush();showArea.append("我說："+msgText.getText()+"\n");msgText.setText(null);}catch(IOExceptionel){showArea.append("你的消息：“"+msgText.getText()+"”未能發(fā)送出去\n");}}

簡單的聊天程序

publicvoidrun(){try{while(true){showArea.append("對方說："+inFromClient.readUTF()+"\n");Thread.sleep(1000);}}catch(IOExceptionel){}catch(InterruptedExceptione){}}}本章小結Socket是TCP/IP中的基本概念，它負責將TCP/IP包發(fā)送到指定的IP地址。也可以看成是在兩個程序進行通信連接中的一個端點，一個程序將信息寫入Socket中（類似于插座），該Socket將這段信息發(fā)送到另一個Socket中（類似于插頭），使這段信息能夠傳送到其他程序。這兩端的程序可以是在一臺計算機上，也可以在因特網的遠程計算機上。本章小結（1）首先調用ServerSocket類以某個端口號為參數，創(chuàng)建一個ServerSocket對象。（2）服務器端程序使用ServerSocket