Java基础三步学会Java Socket编程.docx
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Java基础三步学会JavaSocket编程
第一步 充分理解Socket
1.什么是socket
所谓socket通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄。
应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。
以J2SDK-1.3为例，Socket和ServerSocket类库位于包中。
ServerSocket用于服务器端，Socket是建立网络连接时使用的。
在连接成功时，应用程序两端都会产生一个Socket实例，操作这个实例，完成所需的会话。
对于一个网络连接来说，套接字是平等的，并没有差别，不因为在服务器端或在客户端而产生不同级别。
不管是Socket还是ServerSocket它们的工作都是通过SocketImpl类及其子类完成的。
重要的SocketAPI：
.Socket继承于java.lang.Object，有八个构造器，其方法并不多，下面介绍使用最频繁的三个方法，其它方法大家可以见JDK-1.3文档。
.Accept方法用于产生"阻塞"，直到接受到一个连接，并且返回一个客户端的Socket对象实例。
"阻塞"是一个术语，它使程序运行暂时"停留"在这个地方，直到一个会话产生，然后程序继续；通常"阻塞"是由循环产生的。
.getInputStream方法获得网络连接输入，同时返回一个IutputStream对象实例，。
.getOutputStream方法连接的另一端将得到输入，同时返回一个OutputStream对象实例。
注意：
其中getInputStream和getOutputStream方法均会产生一个IOException，它必须被捕获，因为它们返回的流对象，通常都会被另一个流对象使用。
2.如何开发一个Server-Client模型的程序
开发原理：
服务器，使用ServerSocket监听指定的端口，端口可以随意指定（由于1024以下的端口通常属于保留端口，在一些操作系统中不可以随意使用，所以建议使用大于1024的端口），等待客户连接请求，客户连接后，会话产生；在完成会话后，关闭连接。
客户端，使用Socket对网络上某一个服务器的某一个端口发出连接请求，一旦连接成功，打开会话；会话完成后，关闭Socket。
客户端不需要指定打开的端口，通常临时的、动态的分配一个1024以上的端口。
｛建立服务器｝
import.*;
importjava.io.*;
publicclassServer
{
privateServerSocketss;
privateSocketsocket;
privateBufferedReaderin;
privatePrintWriterout;
publicServer（）
{
try
{
ss=newServerSocket（10000）;
while（true）
{
socket=ss.accept（）;
in=newBufferedReader（newInputStreamReader（socket.getInputStream（）））;
out=newPrintWriter（socket.getOutputStream（）,true）;
Stringline=in.readLine（）;
out.println（"youinputis:
"+line）;
out.close（）;
in.close（）;
socket.close（）;
}
ss.close（）;
}
catch（IOExceptione）
{}
}
publicstaticvoidmain（String[]args）
{
newServer（）;
}
}
这个程序建立了一个服务器，它一直监听10000端口，等待用户连接。
在建立连接后给客户端返回一段信息，然后结束会话。
这个程序一次只能接受一个客户连接。
｛建立客户端｝
importjava.io.*;
import.*;
publicclassClient
{
Socketsocket;
BufferedReaderin;
PrintWriterout;
publicClient（）
{
try
{
socket=newSocket（"xxx.xxx.xxx.xxx",10000）;
in=newBufferedReader（newInputStreamReader（socket.getInputStream（）））;
out=newPrintWriter（socket.getOutputStream（）,true）;
BufferedReaderline=newBufferedReader（newInputStreamReader（System.in））;
out.println（line.readLine（））;
line.close（）;
out.close（）;
in.close（）;
socket.close（）;
}
catch（IOExceptione）
{}
}
publicstaticvoidmain（String[]args）
{
newClient（）;
}
}
这个客户端连接到地址为xxx.xxx.xxx.xxx的服务器，端口为10000，并从键盘输入一行信息，发送到服务器，然后接受服务器的返回信息，最后结束会话。
第二步 多个客户同时连接
在实际的网络环境里，同一时间只对一个用户服务是不可行的。
一个优秀的网络服务程序除了能处理用户的输入信息，还必须能够同时响应多个客户端的连接请求。
在java中，实现以上功能特点是非常容易的。
设计原理：
主程序监听一端口，等待客户接入；同时构造一个线程类，准备接管会话。
当一个Socket会话产生后，将这个会话交给线程处理，然后主程序继续监听。
运用Thread类或Runnable接口来实现是不错的办法。
｛实现消息共享｝
importjava.io.*;
import.*;
publicclassServerextendsServerSocket
{
privatestaticfinalintSERVER_PORT=10000;
publicServer（）throwsIOException
{
super（SERVER_PORT）;
try
{
while（true）
{
Socketsocket=accept（）;
newCreateServerThread（socket）;
}
}
catch（IOExceptione）
{}
finally
{
close（）;
}
}
//---CreateServerThread
classCreateServerThreadextendsThread
{
privateSocketclient;
privateBufferedReaderin;
privatePrintWriterout;
publicCreateServerThread（Sockets）throwsIOException
{
client=s;
in=newBufferedReader（newInputStreamReader（client.getInputStream（）,"GB2312"））;
out=newPrintWriter（client.getOutputStream（）,true）;
out.println（"---Welcome---"）;
start（）;
}
publicvoidrun（）
{
try
{
Stringline=in.readLine（）;
while（!
line.equals（"bye"））
{
Stringmsg=createMessage（line）;
out.println（msg）;
line=in.readLine（）;
}
out.println（"---Seeyou,bye!
---"）;
client.close（）;
}
catch（IOExceptione）
{}
}
privateStringcreateMessage（Stringline）
{
xxxxxxxxx;
}
}
publicstaticvoidmain（String[]args）throwsIOException
{
newServer（）;
}
}
这个程序监听10000端口，并将接入交给CreateServerThread线程运行。
CreateServerThread线程接受输入，并将输入回应客户，直到客户输入"bye"，线程结束。
我们可以在createMessage方法中，对输入进行处理，并产生结果，然后把结果返回给客户。
第三步实现信息共享:
在Socket上的实时交流
网络的伟大之一也是信息共享，Server可以主动向所有Client广播消息，同时Client也可以向其它Client发布消息。
下面看看如何开发一个可以实时传递消息的程序。
设计原理：
服务器端接受客户端的连接请求，同时启动一个线程处理这个连接，线程不停的读取客户端输入，然后把输入加入队列中，等候处理。
在线程启动的同时将线程加入队列中，以便在需要的时候定位和取出。
｛源码｝
importjava.io.*;
import.*;
importjava.util.*;
importjava.lang.*;
publicclassServerextendsServerSocket
{
privatestaticArrayListUser_List=newArrayList（）;
privatestaticArrayListThreader=newArrayList（）;
privatestaticLinkedListMessage_Array=newLinkedList（）;
privatestaticintThread_Counter=0;
privatestaticbooleanisClear=true;
protectedstaticfinalintSERVER_PORT=10000;
protectedFileOutputStreamLOG_FILE=newFileOutputStream（"d:
/connect.log",true）;
publicServer（）throwsFileNotFoundException,IOException
{
super（SERVER_PORT）;
newBroadcast（）;
//appendconnectionlog
Calendarnow=Calendar.getInstance（）;
Stringstr="["+now.getTime（）.toString（）+"]Acceptedaconnection\015\012";
byte[]tmp=str.getBytes（）;
LOG_FILE.write（tmp）;
try
{
while（true）
{
Socketsocket=accept（）;
newCreateServerThread（socket）;
}
}
finally
{
close（）;
}
}
publicstaticvoidmain（String[]args）throwsIOException
{
newServer（）;
}
//---Broadcast
classBroadcastextendsThread
{
publicBroadcast（）
{
start（）;
}
publicvoidrun（）
{
while（true）
{
if（!
isClear）
{
Stringtmp=（String）Message_Array.getFirst（）;
for（inti=0;i{
CreateServerThreadclient=（CreateServerThread）Threader.get（i）;
client.sendMessage（tmp）;
}
Message_Array.removeFirst（）;
isClear=Message_Array.size（）>0?
false:
true;
}
}
}
}
//---CreateServerThread
classCreateServerThreadextendsThread
{
privateSocketclient;
privateBufferedReaderin;
privatePrintWriterout;
privateStringUsername;
publicCreateServerThread（Sockets）throwsIOException
{
client=s;
in=newBufferedReader（newInputStreamReader（client.getInputStream（）））;
out=newPrintWriter（client.getOutputStream（）,true）;
out.println（"---Welcometothischatroom---"）;
out.println（"Inputyournickname:
"）;
start（）;
}
publicvoidsendMessage（Stringmsg）
{
out.println（msg）;
}
publicvoidrun（）
{
try
{
intflag=0;
Thread_Counter++;
Stringline=in.readLine（）;
while（!
line.equals（"bye"））
{
if（line.equals（"l"））
{
out.println（listOnlineUsers（））;
line=in.readLine（）;
continue;
}
if（flag++==0）
{
Username=line;
User_List.add（Username）;
out.println（listOnlineUsers（））;
Threader.add（this）;
pushMessage（"[<"+Username+"comeonin>]"）;
}
else
{
pushMessage（"<"+Username+">"+line）;
}
line=in.readLine（）;
}
out.println（"---Seeyou,bye!
---"）;
client.close（）;
}
catch（IOExceptione）
{}
finally
{
try
{
client.close（）;
}
catch（IOExceptione）
{}
Thread_Counter--;
Threader.remove（this）;
User_List.remove（Username）;
pushMessage（"[<"+Username+"left>]"）;
}
}
privateStringlistOnlineUsers（）
{
Strings="-+-Onlinelist-+-\015\012";
for（inti=0;i{
s+="["+User_List.get（i）+"]\015\012";
}
s+="-+---------------------+-";
returns;
}
privatevoidpushMessage（Stringmsg）
{
Message_Array.addLast（msg）;
isClear=false;
}
}
}
这就是程序运行后，多用户登陆并且输入信息后的屏幕。
实现了信息的实时广播。
用户输入"l"就可以列出在线人员表。
JavaSocket编程中的一个秘密类
Java平台在包里来实现Socket。
在这本文中，我们将使用J包中的下面三个类来工作：
URLConnection
Socket
ServerSocket
在包里包含有更多的类，但是这些是你最经常遇见的，让我们从URLConnection开始，这个类提供了在你的java代码里使用Socket的方法而无需了解Socket的底层机制。
甚至不用尝试就可以使用sockets
连接到一个URL包括以下几个步骤：
创建一个URLConnection
用不同的setter方法配置它
连接到URLConnection
与不同的getter方法进行交互
下面，我们来用一些例子示范怎样使用URLConnection从一台服务器上请求一份文档。
URLClient类
我们将从URLClient类的结构开始讲起。
importjava.io.*;
import.*;
publicclassURLClient{
protectedURLConnectionconnection;
publicstaticvoidmain（String[]args）{}
publicStringgetDocumentAt（StringurlString）{}
}注意：
必须要先导入和java.io包才行
我们给我们的类一个实例变量用于保存一个URLConnection
我们的类包含一个main（）方法用于处理浏览一个文档的逻辑流（logicflow），我们的类还包含了getDocumentAt（）方法用于连接服务器以及请求文档，下面我们将探究这些方法的细节。
浏览文档
main（）方法用于处理浏览一个文档的逻辑流（logicflow）：
publicstaticvoidmain（String[]args）{
URLClientclient=newURLClient（）;
Stringyahoo=client.getDocumentAt（""）;
System.out.println（yahoo）;
}我们的main（）方法仅仅创建了一个新的URLClient类的实例并使用一个有效的URLString来调用getDocumentAt（）方法。
当调用返回文档，我们把它储存在一个String里并把这个String输出到控制台上。
然而，实际的工作是getDocumentAt（）方法当中完成的。
从服务器上请求一份文档
getDocumentAt（）方法处理在实际工作中如何从web上得到一份文档：
publicStringgetDocumentAt（StringurlString）{
StringBufferdocument=newStringBuffer（）;
try{
URLurl=newURL（urlString）;
URLConnectionconn=url.openConnection（）;
BufferedReaderreader=newBufferedReader（newInputStreamReader（conn.getInputStream（）））;
Stringline=null;
while（（line=reader.readLine（））!
=null）
document.append（line+""）;
reader.close（）;
}catch（MalformedURLExceptione）{
System.out.println（"UnabletoconnecttoURL:
"+urlString）;
}catch（IOExceptione）{
System.out.println（"IOExceptionwhenconnectingtoURL:
"+urlString）;
}
returndocument.toString（）;
}getDocumentAt（）方法有一个String类型的参数包含我们想得到的那份文档的URL。
我们先创建一个StringBuffer用于保存文档的行。
接着，我们用传进去的参数urlString来创建一个新的URL。
然后，我们创建一个URLConnection并打开它：
URLConnectionconn=url.openConnection（）;
一旦有了一个URLConnection，我们就获得它的InputStream并包装成InputStreamReader，然后我们又把它进而包装成BufferedReader以至于我们能够读取从服务器获得的文档的行，我们在java代码中处理socket的时候会经常使用这种包装技术。
在我们继续学习之前你必须熟悉它：
BufferedReaderreader=newBufferedReader（newInputStreamReader（conn.getInputStream（）））;有了BufferedReader，我们能够容易的读取文档的内容。
我们在一个while...loop循环里调用reader上的readline（）方法：
Stringline=null;
while（（line=reader.readLine（））!
=null）
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