Java套接字(Socket)網(wǎng)絡(luò)編程入門
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式主要有：
- 主機(jī)/終端模式：集中計(jì)算，集中管理；
- 客戶機(jī)/服務(wù)器（Client/Server,簡稱C/S）模式：分布計(jì)算，分布管理；
- 瀏覽器/服務(wù)器模式：利用Internet跨平臺。
www（萬維網(wǎng)）就是建立在客戶機(jī)/服務(wù)器模式上，以HTML語言和HTTP協(xié)議為基礎(chǔ)，能夠提供各種Internet服務(wù)的信息瀏覽系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)信息放在主機(jī)的不同位置，www服務(wù)器利用超文本鏈路鏈接各項(xiàng)信息。www客戶機(jī)（瀏覽器Brower）負(fù)責(zé)與服務(wù)器建立聯(lián)系，向服務(wù)器發(fā)送請求，處理HTML超媒體，提供圖形用戶界面（GUI），顯示信息等。
在客戶機(jī)/服務(wù)器工作模式中，在Server端，要準(zhǔn)備接受多個(gè)Client端計(jì)算機(jī)的通信。為此，除用IP地址標(biāo)識Internet上的計(jì)算機(jī)之外，另還引入端口號，用端口號標(biāo)識正在Server端后臺服務(wù)的線程。端口號與IP地址的組合稱為網(wǎng)絡(luò)套接字（socket）。
Java語言在實(shí)現(xiàn)C/S模式中，套接字分為兩類：
- 在Server端，ServerSocket類支持底層的網(wǎng)絡(luò)通信；
- 在Client端，Socket類支持網(wǎng)絡(luò)的底層通信。
Server機(jī)通過端口（總線I/O地址）提供面向Client機(jī)的服務(wù)；Server機(jī)在它的幾個(gè)不同端口分別同時(shí)提供幾種不同的服務(wù)。Client接入Server的某一端口，通過這個(gè)端口提請Server機(jī)為其服務(wù)。規(guī)定：端口號0~1023供系統(tǒng)專用。例如，HTTP協(xié)議在端口80，telnet協(xié)議在端口23。端口1024~65535供應(yīng)用程序使用。
當(dāng)Client程序和Server程序需要通信時(shí)，可以用Socket類建立套接字連接。套接字連接可想象為一個(gè)電話呼叫：最初是Client程序建立呼叫，Server程序監(jiān)聽；呼叫完成后，任何一方都可以隨時(shí)講話。
雙方實(shí)現(xiàn)通信有流式socket和數(shù)據(jù)報(bào)式socket兩種可選方式：
- 流式socket是有連接的通信，即TCP(Transmission Control Protocol)：每次通信前建立連接，通信結(jié)束后斷開連接。特點(diǎn)是可以保證傳輸?shù)恼_性、可靠性。
- 數(shù)據(jù)報(bào)式socket是無連接的通信，即UDP(User Datagram Protocol)：將欲傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分成 小包，直接上網(wǎng)發(fā)送。無需建立連接和拆除連接，速度快，但無可靠保證。
流式socket在Client程序和Server程序間建立通信的通道。每個(gè)socket可以進(jìn)行讀和寫兩種操作。對于任一端，與對方的通信會話過程是：
建立socket連接，獲得輸入/輸出流，讀數(shù)據(jù)/寫數(shù)據(jù)，通信完成后關(guān)閉socket（拆除連接）。
利用socket的構(gòu)造方法，可以在客戶端建立到服務(wù)器的套接字對象：
Socket(String host,int port)：host是服務(wù)器的IP地址，port是端口號，這些是預(yù)先約定的。
例如，代碼：
try{
Socket mySocket = new Socket(“http://www.weixueyuan.net” ,1860);
}catch(IOException e){}
然后，用getInputStream()方法獲得輸入流，用這個(gè)輸入流讀取服務(wù)器放入“線路”的信息；用getOutputStream()方法獲得輸出流，用這個(gè)輸出流將信息寫入“線路”。
利用ServerSocket的構(gòu)造方法可以在服務(wù)器建立接受客戶套接字的服務(wù)器套接字對象：
ServerSocket(int port)：指定端口號，創(chuàng)建一個(gè)ServerSocket對象。端口號port要與客戶呼叫的端口號相同。為此，用以下形式代碼：
try{
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(1860);
}catch(IOException e){}
服務(wù)器端程序在指定的端口監(jiān)聽，當(dāng)收到Client程序發(fā)出的服務(wù)請求時(shí)，創(chuàng)建一個(gè)套接字對象與該端口對應(yīng)的Client程序通信。例如，執(zhí)行上述建立服務(wù)器套接字對象的代碼，確立了對象serverSocket后，就可能它使用accept()方法，得到Socket對象，接收Client程序來自套接字mySocket的信息。如以下代碼所示：
try{
Socket sc = serverSocket.accept();//ac是一個(gè)Socket對象
}catch(IOException e){}
要撤銷服務(wù)，可以關(guān)閉Socket對象sc：
sc.close();
【例】C/S模式中的Client端應(yīng)用程序。這是一個(gè)Client端的流式Socket通信的簡單實(shí)例，代碼說明Client端程序的編寫方法。例中，Client程序向服務(wù)器主機(jī)的端口4441提出請求，連接建立后完成對服務(wù)器的讀寫。
import java.io.*;
import java.net.*;
public class Client{
public static void main(String args[]){
String s = null;Socket mySocket;
DataInputStream in = null;DataOutputStream out = null;
try{
mySocket = new Socket(“l(fā)ocalhost”,4441);
in = new DataInputStream(mySocket.getInputStream());
out = new DataOutputStream(mySocket.getOutputStream());
out.writeUTF(“good server!”);
while(true){
s = in.readUTF();
if(s==null) break;
else System.out.println(s);
}
mySocket.close();
}catch(IOException e){
System.out.println(“can't connect”);
}
}
}
【例】與Client端應(yīng)用程序?qū)?yīng)的Server端應(yīng)用程序。程序在4441端口監(jiān)聽，當(dāng)檢測到有客戶機(jī)請求時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)為“客戶，你好，我是服務(wù)器”的字符串輸出到客戶端。
import java.io.*;import java.net.*;
public class Server{
public static void main(String args[]){
ServerSocket server = null;
Socket you = null;String s = null;
DataOutputStream out = null;
DataInputStream in = null;
try{
server = new ServerSocket(4441);
}catch(IOException e1){
system.out.println(“ERROR:” +e1);
}
try{
you = server.accept();
in = new DataInputStream(you.getInputStream());
out = new DataOutputStream(you. getOutputStream());
while(true){
s = in.readUTF();
if(s!=null) break;
}
out.writeUTF(“客戶，你好，我是服務(wù)器”);
out.close();
}
catch(IOException e){System.out.println(“ERROR:”+e);}
}
}
為了充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的平行工作能力，可以把套接字連接工作讓一個(gè)線程完成。當(dāng)客戶端要請求服務(wù)器給予服務(wù)，或當(dāng)服務(wù)器端接收到一個(gè)客戶的服務(wù)請求，就啟動一個(gè)專門完成信息通信的線程，在該線程中創(chuàng)建輸入輸出流，并完成客戶端與服務(wù)器端的信息交流。
【例】 將套接字連接工作置于線程的客戶端小應(yīng)用程序。界面在有一個(gè)發(fā)送信息按紐、一個(gè)文本框和一個(gè)文本區(qū)。客戶端應(yīng)用程序首先與服務(wù)器建立套接字連接。使用數(shù)據(jù)輸入流in反復(fù)讀取服務(wù)器放入線路里的信息，將收到的信息在文本區(qū)中顯示。婐志取的信息是“結(jié)束”，則關(guān)閉套接字連接，并結(jié)束程序。用戶也可在文本框輸入信息，并按發(fā)送信息按鈕，則客戶端程序利用數(shù)據(jù)輸出流out,將文本框中的內(nèi)容發(fā)送給服務(wù)器。
import java.net.*;
import java.io.*;
import java.awt.*;
import javax.swing.*;
import java.awt.event.*;
import java.applet.*;
public class Aclient extends Applet implements Runnable,ActionListener{
JButton button; JTextField textF; JTextArea textA;
Socket socket; Thread thread;
DataInputStream in; DataOutputStream out;
public void init(){
setBackground(new Color(120,153,137));
setLayout(new BorderLayout());
Button = new JButton(“發(fā)送信息”);
textF = new JTextField(20);
textA = new JTextArea(20,30);
setSize(450,350);
JPanel p = new JPanel();
p.add(textF); p.add(button);
add(textA,”Center”); add(p,”South”);
button.addActionListener(this);
}
public void start(){
try{
socket = new Socket(this.getCodeBase().getHost(),4441);
in = new DataInputStream(socket.getInputStream());
out = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
}catch(IOException e){}
if(thread==null){
thread = new Thread(this);
thread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
thread.start();
}
}
public void run(){
String s = null;
while(true){
try{
s = in.readUTF();
}catch(IOException e){}
if(s.equals(“結(jié)束”)){
try{
socket.close();break;
}catch(IOException e){}
}else texA.append(s + “\n”);
}
}
public void actionPerformed(ActionEvent e){
if(e.getSource()==button){
String s = textF.getText();
if(s! = null){
try{
out.writeUTF(s);
}catch(IOException e1){}
}
else{
try{
out.writeUTF(“請說話”);
}
catch(IOException e1){}
}
}
}
}
【例】程序以端4441建立與客戶端的套接字連接，服務(wù)器端收到客戶端的申請后，以客戶的套接字建立一個(gè)線程，并啟動。如果沒有客戶申請，則繼續(xù)監(jiān)聽客戶的申請。線程按客戶的套接字建立輸入數(shù)據(jù)流in和輸數(shù)據(jù)流out。線程利用in讀取客戶放入線路里的信息。如果接受的信息是“結(jié)束”，則服務(wù)器回復(fù)“結(jié)束”后關(guān)閉套接字連接；否則回復(fù)：“我是服務(wù)器你對我說“，以及服務(wù)器接收到的信息。
import java.net.*;
import java.io.*;
import java.awt.*;
import javax.swing.*;
import java.awt.event.*;
import java.applet.*;
public class Aclient extends Applet implements Runnable,ActionListener{
JButton button; JTextField textF; JTextArea textA;
Socket socket; Thread thread;
DataInputStream in; DataOutputStream out;
public void init(){
setBackground(new Color(120,153,137));
setLayout(new BorderLayout());
Button = new JButton(“發(fā)送信息”);
textF = new JTextField(20);
textA = new JTextArea(20,30);
setSize(450,350);
JPanel p = new JPanel();
p.add(textF); p.add(button);
add(textA,”Center”); add(p,”South”);
button.addActionListener(this);
}
public void start(){
try{
socket = new Socket(this.getCodeBase().getHost(),4441);
in = new DataInputStream(socket.getInputStream());
out = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
}catch(IOException e){}
if(thread==null){
thread = new Thread(this);
thread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
thread.start();
}
}
public void run(){
String s = null;
while(true){
try{
s = in.readUTF();
}catch(IOException e){}
if(s.equals(“結(jié)束”)){
try{
socket.close();break;
}catch(IOException e){}
}else texA.append(s + “\n”);
}
}
public void actionPerformed(ActionEvent e){
if(e.getSource()==button){
String s = textF.getText();
if(s! = null){
try{
out.writeUTF(s);
}catch(IOException e1){}
}
else{
try{
out.writeUTF(“請說話”);
}catch(IOException e1){}
}
}
}
}
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