Java Socket编程----通信是这样炼成的
轉載自?Java Socket編程----通信是這樣煉成的
Java最初是作為網絡編程語言出現的,其對網絡提供了高度的支持,使得客戶端和服務器的溝通變成了現實,而在網絡編程中,使用最多的就是Socket。像大家熟悉的QQ、MSN都使用了Socket相關的技術。下面就讓我們一起揭開Socket的神秘面紗。
Socket編程
一、網絡基礎知識(參考計算機網絡)
? ? ? ? ? ?關于計算機網絡部分可以參考相關博客:
? ? ? ? ? 《TCP/IP協議棧及OSI參考模型詳解》
? ? ? ? ? ? http://wangdy.blog.51cto.com/3845563/1588379
? ? ? ?1、兩臺計算機間進行通訊需要以下三個條件:
? ? ? ? ? ? IP地址、協議、端口號
? ? ? ?2、TCP/IP協議:
? ? ? ? ? ? 是目前世界上應用最為廣泛的協議,是以TCP和IP為基礎的不同層次上多個協議的集合,也成TCP/IP協議族、或TCP/IP協議棧
? ? ? ? ? ? TCP:Transmission Control Protocol 傳輸控制協議
? ? ? ? ? ? IP:Internet Protocol 互聯網協議
? ? ? ?3、TCP/IP五層模型
? ? ? ? ? ? 應用層:HTTP、FTP、SMTP、Telnet等
? ? ? ? ? ? 傳輸層:TCP/IP
? ? ? ? ? ? 網絡層:
? ? ? ? ? ? 數據鏈路層:
? ? ? ? ? ? 物理層:網線、雙絞線、網卡等
? ? ? ?4、IP地址
? ? ? ? ? ? 為實現網絡中不同計算機之間的通信,每臺計算機都必須有一個唯一的標識---IP地址。
? ? ? ? ? ? 32位二進制
? ? ? ?5、端口
? ? ? ? ? ? 區分一臺主機的多個不同應用程序,端口號范圍為0-65535,其中0-1023位為系統保留。
? ? ? ? ? ? 如:HTTP:80? FTP:21 Telnet:23
? ? ? ? ? ? IP地址+端口號組成了所謂的Socket,Socket是網絡上運行的程序之間雙向通信鏈路的終結點,是TCP和UDP的基礎
? ? ? ?6、Socket套接字:
? ? ? ? ? ? 網絡上具有唯一標識的IP地址和端口組合在一起才能構成唯一能識別的標識符套接字。
? ? ? ? ? Socket原理機制:
? ? ? ? ? ? ?通信的兩端都有Socket
? ? ? ? ? ? ?網絡通信其實就是Socket間的通信
? ? ? ? ? ? ?數據在兩個Socket間通過IO傳輸? ? ??
? ? ? ?7、Java中的網絡支持
? ? ? ? ? ? ?針對網絡通信的不同層次,Java提供了不同的API,其提供的網絡功能有四大類:
? ? ? ? ? ? ? InetAddress:用于標識網絡上的硬件資源,主要是IP地址
? ? ? ? ? ? ? URL:統一資源定位符,通過URL可以直接讀取或寫入網絡上的數據
? ? ? ? ? ? ? Sockets:使用TCP協議實現的網絡通信Socket相關的類
? ? ? ? ? ? ? Datagram:使用UDP協議,將數據保存在用戶數據報中,通過網絡進行通信。
?
二、InetAddress
? ? ? ? ?InetAddress類用于標識網絡上的硬件資源,標識互聯網協議(IP)地址。?
? ? ? ? ?該類沒有構造方法? ? ? ??
//獲取本機的InetAddress實例 InetAddress address =InetAddress.getLocalHost(); address.getHostName();//獲取計算機名 address.getHostAddress();//獲取IP地址 byte[] bytes = address.getAddress();//獲取字節數組形式的IP地址,以點分隔的四部分//獲取其他主機的InetAddress實例 InetAddress address2 =InetAddress.getByName("其他主機名"); InetAddress address3 =InetAddress.getByName("IP地址");三、URL類
1、URL(Uniform Resource Locator)統一資源定位符,表示Internet上某一資源的地址,協議名:資源名稱? ? ? ?
//創建一個URL的實例 URL baidu =new URL("http://www.baidu.com"); URL url =new URL(baidu,"/index.html?username=tom#test");//?表示參數,#表示錨點 url.getProtocol();//獲取協議 url.getHost();//獲取主機 url.getPort();//如果沒有指定端口號,根據協議不同使用默認端口。此時getPort()方法的返回值為 -1 url.getPath();//獲取文件路徑 url.getFile();//文件名,包括文件路徑+參數 url.getRef();//相對路徑,就是錨點,即#號后面的內容 url.getQuery();//查詢字符串,即參數?2、使用URL讀取網頁內容? ? 通過URL對象的openStream()方法可以得到指定資源的輸入流,通過流能夠讀取或訪問網頁上的資源? ? ??
//使用URL讀取網頁內容 //創建一個URL實例 URL url =new URL("http://www.baidu.com"); InputStream is = url.openStream();//通過openStream方法獲取資源的字節輸入流 InputStreamReader isr =newInputStreamReader(is,"UTF-8");//將字節輸入流轉換為字符輸入流,如果不指定編碼,中文可能會出現亂碼 BufferedReader br =newBufferedReader(isr);//為字符輸入流添加緩沖,提高讀取效率 String data = br.readLine();//讀取數據 while(data!=null){ System.out.println(data);//輸出數據 data = br.readerLine(); } br.close(); isr.colose(); is.close();四、TCP編程
1、TCP協議是面向連接的、可靠的、有序的、以字節流的方式發送數據,通過三次握手方式建立連接,形成傳輸數據的通道,在連接中進行大量數據的傳輸,效率會稍低
2、Java中基于TCP協議實現網絡通信的類
客戶端的Socket類
服務器端的ServerSocket類
? ? ? ? ? ?
?3、Socket通信的步驟
① 創建ServerSocket和Socket
② 打開連接到Socket的輸入/輸出流
③ 按照協議對Socket進行讀/寫操作
④ 關閉輸入輸出流、關閉Socket
4、服務器端:
① 創建ServerSocket對象,綁定監聽端口
② 通過accept()方法監聽客戶端請求
③ 連接建立后,通過輸入流讀取客戶端發送的請求信息
④ 通過輸出流向客戶端發送鄉音信息
⑤ 關閉相關資源
/*** 基于TCP協議的Socket通信,實現用戶登錄,服務端 */ //1、創建一個服務器端Socket,即ServerSocket,指定綁定的端口,并監聽此端口 ServerSocket serverSocket =newServerSocket(10086);//1024-65535的某個端口 //2、調用accept()方法開始監聽,等待客戶端的連接 Socket socket = serverSocket.accept(); //3、獲取輸入流,并讀取客戶端信息 InputStream is = socket.getInputStream(); InputStreamReader isr =newInputStreamReader(is); BufferedReader br =newBufferedReader(isr); String info =null; while((info=br.readLine())!=null){ System.out.println("我是服務器,客戶端說:"+info); } socket.shutdownInput();//關閉輸入流 //4、獲取輸出流,響應客戶端的請求 OutputStream os = socket.getOutputStream(); PrintWriter pw = new PrintWriter(os); pw.write("歡迎您!"); pw.flush();//5、關閉資源 pw.close(); os.close(); br.close(); isr.close(); is.close(); socket.close(); serverSocket.close();5、客戶端:
① 創建Socket對象,指明需要連接的服務器的地址和端口號
② 連接建立后,通過輸出流想服務器端發送請求信息
③ 通過輸入流獲取服務器響應的信息
?④ 關閉響應資源?
//客戶端 //1、創建客戶端Socket,指定服務器地址和端口 Socket socket =newSocket("localhost",10086); //2、獲取輸出流,向服務器端發送信息 OutputStream os = socket.getOutputStream();//字節輸出流 PrintWriter pw =newPrintWriter(os);//將輸出流包裝成打印流 pw.write("用戶名:admin;密碼:123"); pw.flush(); socket.shutdownOutput(); //3、獲取輸入流,并讀取服務器端的響應信息 InputStream is = socket.getInputStream(); BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is)); String info = null; while((info=br.readLine())!null){System.out.println("我是客戶端,服務器說:"+info); }//4、關閉資源 br.close(); is.close(); pw.close(); os.close(); socket.close();6、應用多線程實現服務器與多客戶端之間的通信① 服務器端創建ServerSocket,循環調用accept()等待客戶端連接
② 客戶端創建一個socket并請求和服務器端連接
③ 服務器端接受苦讀段請求,創建socket與該客戶建立專線連接
④ 建立連接的兩個socket在一個單獨的線程上對話
⑤ 服務器端繼續等待新的連接? ? ? ??
//服務器線程處理 //和本線程相關的socket Socket socket =null; // public serverThread(Socket socket){ this.socket = socket; }publicvoid run(){ //服務器處理代碼 }//============================================ //服務器代碼 ServerSocket serverSocket =newServerSocket(10086); Socket socket =null; int count =0;//記錄客戶端的數量 while(true){ socket = serverScoket.accept(); ServerThread serverThread =newServerThread(socket);serverThread.start();count++; System.out.println("客戶端連接的數量:"+count); }五、UDP編程
????UDP協議(用戶數據報協議)是無連接的、不可靠的、無序的,速度快
????數據傳輸時,首先將要傳輸的數據定義成數據報(Datagram),大小限制在64k,在數據報中指明數據索要達到的Socket(主機地址和端口號),然后再將數據報發送出去
DatagramPacket類:表示數據報包
DatagramSocket類:進行端到端通信的類
1、服務器端實現步驟
① 創建DatagramSocket,指定端口號
② 創建DatagramPacket
③ 接受客戶端發送的數據信息
④ 讀取數據
//服務器端,實現基于UDP的用戶登錄 //1、創建服務器端DatagramSocket,指定端口 DatagramSocket socket =new datagramSocket(10010); //2、創建數據報,用于接受客戶端發送的數據 byte[] data =newbyte[1024];// DatagramPacket packet =newDatagramPacket(data,data.length); //3、接受客戶端發送的數據 socket.receive(packet);//此方法在接受數據報之前會一致阻塞 //4、讀取數據 String info =newString(data,o,data.length); System.out.println("我是服務器,客戶端告訴我"+info);//========================================================= //向客戶端響應數據 //1、定義客戶端的地址、端口號、數據 InetAddress address = packet.getAddress(); int port = packet.getPort(); byte[] data2 = "歡迎您!".geyBytes(); //2、創建數據報,包含響應的數據信息 DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2,data2.length,address,port); //3、響應客戶端 socket.send(packet2); //4、關閉資源 socket.close();2、客戶端實現步驟① 定義發送信息
② 創建DatagramPacket,包含將要發送的信息
③ 創建DatagramSocket
④ 發送數據
//客戶端 //1、定義服務器的地址、端口號、數據 InetAddress address =InetAddress.getByName("localhost"); int port =10010; byte[] data ="用戶名:admin;密碼:123".getBytes(); //2、創建數據報,包含發送的數據信息 DatagramPacket packet = newDatagramPacket(data,data,length,address,port); //3、創建DatagramSocket對象 DatagramSocket socket =newDatagramSocket(); //4、向服務器發送數據 socket.send(packet);//接受服務器端響應數據 //====================================== //1、創建數據報,用于接受服務器端響應數據 byte[] data2 = new byte[1024]; DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket(data2,data2.length); //2、接受服務器響應的數據 socket.receive(packet2); String raply = new String(data2,0,packet2.getLenth()); System.out.println("我是客戶端,服務器說:"+reply); //4、關閉資源 socket.close();六、注意問題:
1、多線程的優先級問題:
? ? ?根據實際的經驗,適當的降低優先級,否側可能會有程序運行效率低的情況
2、是否關閉輸出流和輸入流:
? ? 對于同一個socket,如果關閉了輸出流,則與該輸出流關聯的socket也會被關閉,所以一般不用關閉流,直接關閉socket即可
3、使用TCP通信傳輸對象,IO中序列化部分
4、socket編程傳遞文件,IO流部分
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Java Socket编程----通信是这样炼成的的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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