Socket编程简单示例

拼搏现实的明天。 2023-09-24 18:57 86阅读 0赞

## 传统Socket基于BIO实现一个简单的聊天服务器 ##

服务端代码如下

publicclassMyServerSocket {
      publicstaticvoidmain(String[] args)throws IOException {
        ServerSocketserverSocket=newServerSocket();
        // 绑定5000端口
        serverSocket.bind(newInetSocketAddress("127.0.0.1", 5000));
        System.out.println("服务端启动成功...");
        while (true) {
          // 如果获取不到socket就会一致阻塞在此Socketsocket= serverSocket.accept();
          InputStreamis= socket.getInputStream();
          byte[] buf = newbyte[1024];
          intlen= is.read(buf);
          System.out.println("客户端说：" + newString(buf, 0, len, StandardCharsets.UTF_8));
          OutputStreamos= socket.getOutputStream();
          os.write("你好客户端，我收到你的消息了".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        }
      }
    }
    复制代码

客户端代码如下

publicclassClientSocket {
      publicstaticvoidmain(String[] args)throws IOException {
        Socketsocket=newSocket();
        socket.connect(newInetSocketAddress("127.0.0.1",5000));
        OutputStreamos= socket.getOutputStream();
        os.write("hello服务端~".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        InputStreamis= socket.getInputStream();
        byte[] buf = newbyte[1024];
        intlen= is.read(buf);
        System.out.println("服务器说：" + newString(buf, 0, len, StandardCharsets.UTF_8));
      }
    }
    复制代码

先启动服务器端，再启动客户端。即可

**传统BIO是阻塞的，举个烧水的例子来理解**

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## Socket编写一个简单的Http服务器 ##

http服务器的代码

publicclassHttpServer {
      privatestaticStringresponse="""
          HTTP/1.1 200 OK
          content-type: text/html
                
          <h1>hello,client</h1>
          """;
    
      publicstaticvoidmain(String[] args)throws IOException {
        ServerSocketserverSocket=newServerSocket();
        serverSocket.bind(newInetSocketAddress("127.0.0.1", 5001));
        System.out.println("HTTP服务器启动成功");
        while (true) {
          Socketclient= serverSocket.accept();
          // 获取客户端发送过来的数据InputStreamis= client.getInputStream();
          byte[] buf = newbyte[1024];
          intlen= is.read(buf);
          System.out.println("客户端发送过来的数据：" + newString(buf, 0, len, StandardCharsets.UTF_8));
          // 给客户端响应HTTP协议的数据OutputStreamos= client.getOutputStream();
          os.write(response.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
          // 注意：要关闭客户端资源
          client.close();
        }
      }
    }
    复制代码

**只要响应数据满足HTTP协议，就可以通过浏览器访问到页面**，下面我们使用浏览器访问下

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## 基于NIO的非阻塞简单服务器实现 ##

传统BIO会阻塞，使用NIO通道编程可以设置服务器为非阻塞，当未获取到连接时，可以处理其他的逻辑。相当于线程模型换了。下面是服务端代码，客户端代码不变，采用BIO的即可

publicclassNioServerSocket {
      publicstaticvoidmain(String[] args)throws IOException, InterruptedException {
        ServerSocketChannelserverSocketChannel= ServerSocketChannel.open();
        serverSocketChannel.bind(newInetSocketAddress("127.0.0.1", 5002));
        serverSocketChannel.configureBlocking(false); // 设置非阻塞while (true) {
          SocketChannelclientChannel= serverSocketChannel.accept();
          if (clientChannel == null) {
            System.out.println("客户端无连接，休息一下");
            Thread.sleep(1000);
            continue;
          }
          Socketsocket= clientChannel.socket();
          InputStreamis= socket.getInputStream();
          byte[] buf = newbyte[1024];
          intlen= is.read(buf);
          System.out.println("客户端发送过来的数据：" + newString(buf, 0, len, StandardCharsets.UTF_8));
          socket.close();
          clientChannel.close();
        }
      }
    }
    复制代码

第二种实现方式如下

publicclassNioServerSocket2 {
      publicstaticvoidmain(String[] args)throws IOException, InterruptedException {
        ServerSocketChannelserverSocketChannel= ServerSocketChannel.open();
        serverSocketChannel.bind(newInetSocketAddress("127.0.0.1", 5002));
        serverSocketChannel.configureBlocking(false); // 设置非阻塞while (true) {
          SocketChannelclientChannel= serverSocketChannel.accept();
          if (clientChannel == null) {
            System.out.println("客户端无连接，休息一下");
            Thread.sleep(1000);
            continue;
          }
          ByteBufferbuffer= ByteBuffer.allocate(1024);
          intlen= clientChannel.read(buffer);
          System.out.println("客户端说" + newString(buffer.array(), 0, len));
          clientChannel.close();
        }
      }
    }
    复制代码

但是该实现也有一个问题：虽然客户端的连接过程不会阻塞了，但是客户端发送数据会阻塞服务端。如果客户端发送数据过大，假设要10秒，那服务端调用read方法读取数据就要等待客户端至少10秒。

## 基于NIO的Selector的简单服务器实现 ##

selector的服务端如下，这是要给单线程的服务端。相比上一小节没有使用selector，它的优点就是连接事件和读事件都不会阻塞了。即使客户端发送数据很慢，服务端也不会阻塞。

缺点是单线程执行，如果一个线程抢到读就绪事件并且处理的很慢，就会影响整体性能。

public class NioSelectorServerSocket {
      public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1. 获取通道
        ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
        serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 5003));
        serverSocketChannel.configureBlocking(false);
        // 2. 获取选择器
        Selector selector = Selector.open();
        // 3. 把通道注册到选择器上，只注册连接继续事件
        serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
        System.out.println("服务器启动成功...");
        while (true) {
          // 4. 不断轮询选择器中是否由连接事件
          int select = selector.select(2000);
          if (select == 0) {
            System.out.println("暂时没有客户端连接哦");
            continue;
          }
          // 5. 如果有连接继续事件，获取客户端通道
          Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();
          Iterator<SelectionKey> iterator = selectionKeys.iterator();
          while (iterator.hasNext()) {
            SelectionKey key = iterator.next();
            if (key.isAcceptable()) {
              SocketChannel client = serverSocketChannel.accept();
              //SocketChannel client = ((ServerSocketChannel) key.channel()).accept(); // 两种写法都一样
              client.configureBlocking(false);
              // 6. 为每个连接都注册写事件监听
              client.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
              System.out.println("已注册可读事件");
            }
            if (key.isReadable()) {
              SocketChannel client = (SocketChannel) key.channel();
              // 7. 监听到可读事件，处理可读事件
              ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
              int len = client.read(buffer);
              System.out.println("客户端说：" + (len > 0 ? new String(buffer.array(), 0, len, StandardCharsets.UTF_8) : ""));
              // 8. 关闭资源
              client.close();
            }
            iterator.remove();
          }
        }
      }
    }
    复制代码

它的线程模型还是用烧水的例子来举例

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作者：念念清晰

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