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)