Java Socket编程----网络基础

野性酷女 2021-11-17 04:58 339阅读 0赞

**详见：https://www.cnblogs.com/rocomp/p/4790340.html**

**Java最初是作为网络编程语言出现的，其对网络提供了高度的支持，使得客户端和服务器的沟通变成了现实，而在网络编程中，使用最多的就是Socket。像大家熟悉的QQ、MSN都使用了Socket相关的技术。下面就让我们一起揭开Socket的神秘面纱。**

**Socket编程**

**一、网络基础知识（参考计算机网络）**

**         **  关于计算机网络部分可以参考相关博客：

《TCP/IP协议栈及OSI参考模型详解》

[http://wangdy.blog.51cto.com/3845563/1588379][http_wangdy.blog.51cto.com_3845563_1588379]

1、两台计算机间进行通讯需要以下三个条件：

IP地址、协议、端口号

2、TCP/IP协议：

是目前世界上应用最为广泛的协议，是以TCP和IP为基础的不同层次上多个协议的集合，也成TCP/IP协议族、或TCP/IP协议栈

TCP：Transmission Control Protocol 传输控制协议

IP：Internet Protocol 互联网协议

3、TCP/IP五层模型

应用层：HTTP、FTP、SMTP、Telnet等

传输层：TCP/IP

网络层：

数据链路层：

物理层：网线、双绞线、网卡等

4、IP地址

为实现网络中不同计算机之间的通信，每台计算机都必须有一个唯一的标识---IP地址。

32位二进制

5、端口

区分一台主机的多个不同应用程序，端口号范围为0-65535，其中0-1023位为系统保留。

如：HTTP：80  FTP：21 Telnet：23

IP地址+端口号组成了所谓的Socket，Socket是网络上运行的程序之间双向通信链路的终结点，是TCP和UDP的基础

6、Socket套接字：

网络上具有唯一标识的IP地址和端口组合在一起才能构成唯一能识别的标识符套接字。

Socket原理机制：

通信的两端都有Socket

网络通信其实就是Socket间的通信

数据在两个Socket间通过IO传输

7、Java中的网络支持

针对网络通信的不同层次，Java提供了不同的API，其提供的网络功能有四大类：

InetAddress:用于标识网络上的硬件资源，主要是IP地址

URL：统一资源定位符，通过URL可以直接读取或写入网络上的数据

Sockets：使用TCP协议实现的网络通信Socket相关的类

Datagram:使用UDP协议，将数据保存在用户数据报中，通过网络进行通信。

**四、TCP编程**

**         1、TCP协议是面向连接的、可靠的、有序的、以字节流的方式发送数据，通过三次握手方式建立连接，形成传输数据的通道，在连接中进行大量数据的传输，效率会稍低**

**         2、Java中基于TCP协议实现网络通信的类**

**            客户端的Socket类**

**            服务器端的ServerSocket类**

**           ** ![740688-20150907234728090-211300057.jpg][]

**3、Socket通信的步骤**

**                 ① 创建ServerSocket和Socket**

**                 ② 打开连接到Socket的输入/输出流**

**                 ③ 按照协议对Socket进行读/写操作**

**                 ④ 关闭输入输出流、关闭Socket**

**           4、服务器端：**

**                 ① 创建ServerSocket对象，绑定监听端口**

**                 ② 通过accept()方法监听客户端请求**

**                 ③ 连接建立后，通过输入流读取客户端发送的请求信息**

**                 ④ 通过输出流向客户端发送乡音信息**

**                 ⑤ 关闭相关资源**

/**
     * 基于TCP协议的Socket通信，实现用户登录，服务端
    */
    //1、创建一个服务器端Socket，即ServerSocket，指定绑定的端口，并监听此端口
    ServerSocket serverSocket =newServerSocket(10086);//1024-65535的某个端口
    //2、调用accept()方法开始监听，等待客户端的连接
    Socket socket = serverSocket.accept();
    //3、获取输入流，并读取客户端信息
    InputStream is = socket.getInputStream();
    InputStreamReader isr =newInputStreamReader(is);
    BufferedReader br =newBufferedReader(isr);
    String info =null;
    while((info=br.readLine())!=null){
    System.out.println("我是服务器，客户端说："+info)；
    }
    socket.shutdownInput();//关闭输入流
    //4、获取输出流，响应客户端的请求
    OutputStream os = socket.getOutputStream();
    PrintWriter pw = new PrintWriter(os);
    pw.write("欢迎您！");
    pw.flush();
    
    
    //5、关闭资源
    pw.close();
    os.close();
    br.close();
    isr.close();
    is.close();
    socket.close();
    serverSocket.close();

1.  ** 5、客户端：**

**                 ① 创建Socket对象，指明需要连接的服务器的地址和端口号**

**                 ② 连接建立后，通过输出流想服务器端发送请求信息**

**                 ③ 通过输入流获取服务器响应的信息**

**                 ④ 关闭响应资源** ** **

//客户端
    //1、创建客户端Socket，指定服务器地址和端口
    Socket socket =newSocket("localhost",10086);
    //2、获取输出流，向服务器端发送信息
    OutputStream os = socket.getOutputStream();//字节输出流
    PrintWriter pw =newPrintWriter(os);//将输出流包装成打印流
    pw.write("用户名：admin；密码：123");
    pw.flush();
    socket.shutdownOutput();
    //3、获取输入流，并读取服务器端的响应信息
    InputStream is = socket.getInputStream();
    BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
    String info = null;
    while((info=br.readLine())!null){
     System.out.println("我是客户端，服务器说："+info);
    }
    
    //4、关闭资源
    br.close();
    is.close();
    pw.close();
    os.close();
    socket.close();

1.  **   6、应用多线程实现服务器与多客户端之间的通信**

**               ① 服务器端创建ServerSocket，循环调用accept()等待客户端连接**

**               ② 客户端创建一个socket并请求和服务器端连接**

**               ③ 服务器端接受苦读段请求，创建socket与该客户建立专线连接**

**               ④ 建立连接的两个socket在一个单独的线程上对话**

**               ⑤ 服务器端继续等待新的连接** **     **

//服务器线程处理
    //和本线程相关的socket
    Socket socket =null;
    //
    public serverThread(Socket socket){
    this.socket = socket;
    }
    
    publicvoid run(){
    //服务器处理代码
    }
    
    //============================================
    //服务器代码
    ServerSocket serverSocket =newServerSocket(10086);
    Socket socket =null;
    int count =0;//记录客户端的数量
    while(true){
    socket = serverScoket.accept();
    ServerThread serverThread =newServerThread(socket);
     serverThread.start();
     count++;
    System.out.println("客户端连接的数量："+count);
    }

**五、UDP编程**

**       UDP协议（用户数据报协议）是无连接的、不可靠的、无序的,速度快**

**       进行数据传输时，首先将要传输的数据定义成数据报（Datagram），大小限制在64k，在数据报中指明数据索要达到的Socket（主机地址和端口号），然后再将数据报发送出去**

**       DatagramPacket类:表示数据报包**

**       DatagramSocket类：进行端到端通信的类**

**       1、服务器端实现步骤**

**           ① 创建DatagramSocket，指定端口号**

**           ② 创建DatagramPacket**

**           ③ 接受客户端发送的数据信息**

**           ④ 读取数据**

//服务器端，实现基于UDP的用户登录
    //1、创建服务器端DatagramSocket，指定端口
    DatagramSocket socket =new datagramSocket(10010);
    //2、创建数据报，用于接受客户端发送的数据
    byte[] data =newbyte[1024];//
    DatagramPacket packet =newDatagramPacket(data,data.length);
    //3、接受客户端发送的数据
    socket.receive(packet);//此方法在接受数据报之前会一致阻塞
    //4、读取数据
    String info =newString(data,o,data.length);
    System.out.println("我是服务器，客户端告诉我"+info);
    
    
    //=========================================================
    //向客户端响应数据
    //1、定义客户端的地址、端口号、数据
    InetAddress address = packet.getAddress();
    int port = packet.getPort();
    byte[] data2 = "欢迎您！".geyBytes();
    //2、创建数据报，包含响应的数据信息
    DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2,data2.length,address,port);
    //3、响应客户端
    socket.send(packet2);
    //4、关闭资源
    socket.close();

1.  **   2、客户端实现步骤**

**           ① 定义发送信息**

**           ② 创建DatagramPacket，包含将要发送的信息**

**           ③ 创建DatagramSocket**

**           ④ 发送数据**

//客户端
    //1、定义服务器的地址、端口号、数据
    InetAddress address =InetAddress.getByName("localhost");
    int port =10010;
    byte[] data ="用户名：admin;密码：123".getBytes();
    //2、创建数据报，包含发送的数据信息
    DatagramPacket packet = newDatagramPacket(data,data,length,address,port);
    //3、创建DatagramSocket对象
    DatagramSocket socket =newDatagramSocket();
    //4、向服务器发送数据
    socket.send(packet);
    
    
    //接受服务器端响应数据
    //======================================
    //1、创建数据报，用于接受服务器端响应数据
    byte[] data2 = new byte[1024];
    DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2,data2.length);
    //2、接受服务器响应的数据
    socket.receive(packet2);
    String raply = new String(data2,0,packet2.getLenth());
    System.out.println("我是客户端，服务器说："+reply);
    //4、关闭资源
    socket.close();

1.  **六、注意问题：**

**     1、** **多线程的优先级问题：**

**            根据实际的经验，** **适当的降低优先级，否侧可能会有程序运行效率低的情况**

**    2、是否关闭输出流和输入流：**

**             对于同一个socket，如果关闭了输出流，则与该输出流关联的socket也会被关闭，所以一般不用关闭流，直接关闭socket即可**

**     3、使用TCP通信传输对象，IO中序列化部分**

**     4、socket编程传递文件，IO流部分**

转载于:https://www.cnblogs.com/lukelook/p/11217332.html

[http_wangdy.blog.51cto.com_3845563_1588379]: http://wangdy.blog.51cto.com/3845563/1588379
[740688-20150907234728090-211300057.jpg]: /images/20211116/293e75812e564955867f5de929d42f0c.png