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Java socket编程详解

介绍

    socket通常也被称作”套接字“,用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄;同时 socket 的通信是基于TCP/IP 网络层上的一种传送方式,我们通常把TCP和UDP称为传输层 。 下面就通过 socket通信的基本原理和示例带大家认识一下吧!

socket通信基本原理 

    上面介绍说了,socket通信是基于TCP/IP 协议,属于传输层协议,如下图所示:

     

同时socket是基于应用服务与TCP/IP通信之间的一个抽象,他将TCP/IP协议里面复杂的通信逻辑进行分装,对用户来说,只要通过一组简单的API就可以实现网络的连接。首先,服务端初始化ServerSocket,然后对指定的端口进行绑定,接着对端口及进行监听,通过调用accept方法阻塞;此时,如果客户端有一个socket连接到服务端,那么服务端通过监听和accept方法可以与客户端进行连接。如下图所示:


基本示例

    服务器端 :监听一个端口,等待连接的到来

import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class SocketServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 监听指定的端口
int port = 55533;
ServerSocket server = new ServerSocket(port);

// server将一直等待连接的到来
System.out.println("server将一直等待连接的到来");
Socket socket = server.accept();
// 建立好连接后,从socket中获取输入流,并建立缓冲区进行读取
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
StringBuilder sb = new StringBuilder();
while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
//注意指定编码格式,发送方和接收方一定要统一,建议使用UTF-8
sb.append(new String(bytes, 0, len,"UTF-8"));
}
System.out.println("get message from client: " + sb);
inputStream.close();
socket.close();
server.close();
}
}

客户端:通过ip和端口,连接到指定的server,然后通过Socket获得输出流,并向其输出内容,服务器会获得消息。最终服务端控制台打印消息

import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

public class SocketClient {
public static void main(String args[]) throws Exception {
// 要连接的服务端IP地址和端口
String host = "127.0.0.1";
int port = 55533;
// 与服务端建立连接
Socket socket = new Socket(host, port);
// 建立连接后获得输出流
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
String message="你好";
socket.getOutputStream().write(message.getBytes("UTF-8"));
outputStream.close();
socket.close();
}
}

上面这个例子是单向的发送消息的例子,通常是有问必答,是双向的。可参考如下例子:

双向通信-服务器端:比上面不同的是当读取完客户端的消息后,打开输出流,将指定消息发送回客户端

import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class SocketServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 监听指定的端口
int port = 55533;
ServerSocket server = new ServerSocket(port);

// server将一直等待连接的到来
System.out.println("server将一直等待连接的到来");
Socket socket = server.accept();
// 建立好连接后,从socket中获取输入流,并建立缓冲区进行读取
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
StringBuilder sb = new StringBuilder();
//只有当客户端关闭它的输出流的时候,服务端才能取得结尾的-1
while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
// 注意指定编码格式,发送方和接收方一定要统一,建议使用UTF-8
sb.append(new String(bytes, 0, len, "UTF-8"));
}
System.out.println("get message from client: " + sb);

OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
outputStream.write("Hello Client,I get the message.".getBytes("UTF-8"));

inputStream.close();
outputStream.close();
socket.close();
server.close();
}
}

双向通信-客户器端  :比上面不同的是在发送完消息时,调用关闭输出流方法,然后打开输出流,等候服务端的消息

import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

public class SocketClient {
public static void main(String args[]) throws Exception {
// 要连接的服务端IP地址和端口
String host = "127.0.0.1";
int port = 55533;
// 与服务端建立连接
Socket socket = new Socket(host, port);
// 建立连接后获得输出流
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
String message = "你好 yiwangzhibujian";
socket.getOutputStream().write(message.getBytes("UTF-8"));
//通过shutdownOutput高速服务器已经发送完数据,后续只能接受数据
socket.shutdownOutput();

InputStream inputStream = socket.getInputStream();
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
StringBuilder sb = new StringBuilder();
while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
//注意指定编码格式,发送方和接收方一定要统一,建议使用UTF-8
sb.append(new String(bytes, 0, len,"UTF-8"));
}
System.out.println("get message from server: " + sb);

inputStream.close();
outputStream.close();
socket.close();
}
}

注意事项

    在使用socket编程时,要注意告知对方已发送完命令,需使用如下方式:

    方式一:通过Socket关闭 (注:客户端Socket关闭后,将不能接受服务端发送的消息,也不能再次发送消息;如果客户端想再次发送消息,需要重现创建Socket连接);

    方式二:通过Socket关闭输出流的方式;

    方式三:通过约定符号;

    方式四:通过特定长度;

总结

    通过上面对socket通信的基本原理和示例的简单讲解,想必大家多余socket的编程也有所认识。后面会有更多技术知识分享给大家。有想想了解Javaee和Javase的区别的朋友可参考:Javaee是什么,它与Javase有啥区别


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