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Java网络编程之socket


 

网络编程是什么
 
网络编程的本质是两个设备之间的数据交换,当然,在计算机网络中,设备主要指计算机。数据传递本身没有多大的难度,不就是把一个设备中的数据发送给两外一个设备,然后接受另外一个设备反馈的数据。
 
何为Socket
 
网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换,这个连接的一端称为一个socket。建立网络通信连接至少要一对端口号(socket)。socket本质是编程接口(API),对TCP/IP的封装,TCP/IP也要提供可供程序员做网络开发所用的接口,这就是Socket编程接口;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。
 
Socket编程
 
一个是ServerSocket,一个是Socket。服务端和客户端之间通过Socket建立连接,之后它们就可以进行通信了。首先ServerSocket将在服务端监听某个端口,当发现客户端有Socket来试图连接它时,它会accept该Socket的连接请求,同时在服务端建立一个对应的Socket与之进行通信。这样就有两个Socket了,客户端和服务端各一个。
对于Socket之间的通信其实很简单,服务端往Socket的输出流里面写东西,客户端就可以通过Socket的输入流读取对应的内容。Socket与Socket之间是双向连通的,所以客户端也可以往对应的Socket输出流里面写东西,然后服务端对应的Socket的输入流就可以读出对应的内容。
 
 
下面是一个例子,客户端读写和服务端读写
 
服务端代码
 
public class Server {
public static void main(String args[]) throws IOException {
      //定义一个ServerSocket监听在端口8888上  
      int port = 8888; 
      int i=1; //连接计数
      //server尝试接收其他Socket的连接请求,
      ServerSocket server = new ServerSocket(port);  
      //server的accept方法是阻塞式的 ,即等待着客户端的请求
      Socket socket = server.accept();  
      System.out.println("连接"+i++);
      //跟客户端建立好连接,我们就可以获取socket的InputStream,从中读取客户端发过来的信息。  
      Reader reader = new InputStreamReader(socket.getInputStream());    
      char chars[] = new char[64];  
      int len;  
      StringBuilder sb = new StringBuilder();  
      String temp;  
      int index;  
      while ((len=reader.read(chars)) != -1) {  
         temp = new String(chars, 0, len);  
         if ((index = temp.indexOf("eof")) != -1) { //遇到eof时就结束接收  
            sb.append(temp.substring(0, index));  
            break;  
         }  
         sb.append(temp);  
      }  
      System.out.println("from client: " + sb);  
      //读完后写数据 
      Writer writer = new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream());  
      writer.write("Hello Client:我是服务端输入数据"); 
      //释放资源
      writer.flush();  
      writer.close(); 
      reader.close();  
      socket.close();  
      server.close(); 
   }  
}
输出
 
 
注意点
 
服务端从Socket的InputStream中读取数据的操作也是阻塞式的,如果从输入流中没有读取到数据程序会一直在那里不动,直到客户端往Socket的输出流中写入了数据,或关闭了Socket的输出流。当然,对于客户端的Socket也是同样如此。
输入流中读取客户端发送过来的数据,接下来我们再往输出流里面写入数据给客户端,接下来关闭对应的资源文件。而实际上上述代码可能并不会按照我们预先设想的方式运行,因为从输入流中读取数据是一个阻塞式操作,在上述的while循环中当读到数据的时候就会执行循环体,否则就会阻塞,这样后面的写操作就永远都执行不了了,针对这种情况,通常我们都会约定一个结束标记,当客户端发送过来的数据包含某个结束标记时就说明当前的数据已经发送完毕了,这个时候我们就可以进行循环的跳出了。
在上述代码中,当服务端读取到客户端发送的结束标记,即“eof”时就会结束数据的接收,终止循环,这样后续的代码又可以继续进行了。
客户端代码
 
public class Client {
 public static void main(String args[]) throws Exception {  
      //为了简单起见,所有的异常都直接往外抛  
      String host = "192.168.74.1";  //要连接的服务端IP地址  
      int port = 8888;   //要连接的服务端对应的监听端口  
      //与服务端建立连接  
      Socket client = new Socket(host, port);  
      //建立连接后就可以往服务端写数据了  
      Writer writer = new OutputStreamWriter(client.getOutputStream());  
      writer.write("Hello ,我是客户端输入数据");
      writer.write("eof"); 
      writer.flush();//写完后要记得flush  
      //读取来自服务端数据
      Reader reader = new InputStreamReader(client.getInputStream());  
      char chars[] = new char[64];  
      int len;  
      StringBuffer sb = new StringBuffer();  
      String temp;  
      int index;  
      while ((len=reader.read(chars)) != -1) {  
         temp = new String(chars, 0, len);  
         if ((index = temp.indexOf("eof")) != -1) {  
            sb.append(temp.substring(0, index));  
            break;  
         }  
         sb.append(new String(chars, 0, len));  
      }  
      System.out.println("from server: " + sb);
      writer.close(); 
      reader.close();  
      client.close();  
   }  
}
输出
 
 
 
注意点
 
过程:先是给服务端发送了一段数据,之后读取服务端返回来的数据,跟之前的服务端一样在读的过程中有可能导致程序一直挂在那里,永远跳不出while循环,解决方法和服务端一样,用一个结束标志。
对于客户端往Socket的输出流里面写数据传递给服务端要注意一点,如果写操作之后程序不是对应着输出流的关闭,而是进行其他阻塞式的操作(比如从输入流里面读数据),记住要flush一下,只有这样服务端才能收到客户端发送的数据,否则可能会引起两边无限的互相等待。在稍后讲到客户端和服务端同时读和写的时候会说到这个问题。