java网络程序设计第4章

第4章套接字套接字概述套接字（Socket）是由加利福尼亚大学伯克利分校（UniversityofCalifornia，Berkeley）首创的，它允许程序把网络连接看成一个流（Stream），可以向这个流写字节，也可以从这个流读取字节。套接字为程序员屏蔽了网络的底层细节，例如媒体类型、信息包的大小、网络地址、信息的重发等。套接字概述Socket是网络上运行的两个程序间双向通信的一端，它既可以接受请求，也可以发送请求，利用它可以较为方便地编写程序使数据在网络传递。

.Socket类是Java的基础类，用于执行客户端的TCP操作。套接字有两种：一种套接字在服务器端创建，叫做服务器套接字（ServerSocket）；还有一种在客户端被创建，就是客户端套接字。套接字概述可以认为Socket是应用程序创建的一个港口码头，应用程序只要把装着货物的集装箱（要发送的数据）放在码头上，就算完成了货物的运送，剩下的工作就由货运公司（驱动程序）去处理了。对接收方来说，应用程序也要创建一个码头，然后就一直等待该码头的货物到达，最后从码头上取走货物（数据）。

套接字概述Socket在应用程序中创建，通过一个绑定机制与驱动程序建立关系，告诉自己所对应的IP和Port。此后，应用程序送给Socket的数据，由Socket交给驱动程序向网络上发送。计算机从网络收到与该Socket绑定的IP＋Port相关数据后，由驱动程序交给Socket，应用程序便可以从该Sokcet中取得接收到的数据。套接字概述Socket能执行7种基本操作：连接到远程机器。绑定到端口。接收从远程机器来的绑定端口上的连接。监听到达的数据。发送数据。接收数据。关闭连接。4.1客户端套接字(Socket)当客户程序需要与服务器程序通讯的时候，客户程序在客户机通过构造函数创建一个Socket对象。publicSocket(Stringhost,intport)throwsunknownHostExceptionIOException这个方法建立一个到主机host、端口号为port的套接字，连接到远程主机。4.1客户端套接字(Socket)try{Socketsoc=newSocket("",9090);….//发送数据}catch(unknownHostExceptionuex){}catch(IOExceptione){}4.1客户端套接字(Socket)publicInputStreamgetInputStream()throwsIOException这个方法返回一个输入流，利用这个流就可以从套接字读取数据。通常链接这个流到一个BufferedInputStream或者BufferedReader。publicOutputStreamgetOutputStream()throwsIOException返回一个原始的OutputStream，可以从应用程序写数据到套接字的另一端。通常将它链接到DataOutputStream或者OutputStreamWriter等更方便的类，还可以利用缓冲。4.1客户端套接字(Socket)publicintgetPort()返回Socket连接到远程主机的端口号。publicintgetLocalPort()

一个Socket连接两个终端，方法getLocalPort()返回本地连接终端的端口号。4.2服务器套接字(ServerSocket)每个服务器套接字运行在服务器上特定的端口，监听在这个端口的TCP连接。当远程客户端的Socket试图与服务器指定端口建立连接时，服务器被激活，判定客户程序的连接，并打开两个主机之间固有的连接。一旦客户端与服务器建立了连接，则两者之间就可以传送数据，而数据是通过这个固有的套接字传递的。ServerSocket的工作过程用ServerSocket()方法在指定端口创建一个新的ServerSocket对象。ServerSocket对象调用accept()方法在指定的端口监听到来的连接。accept()一直处于阻塞状态，直到有客户端试图建立连接。这时accept()方法返回连接客户端与服务器的Socket对象。调用getInputStream()方法或者getOutputStream()方法或者两者全调用建立与客户端交互的输入流和输出流。具体情况要看服务器的类型而定。服务器与客户端根据一定的协议交互，直到关闭连接。服务器、客户机或者两者都关闭连接。服务器回到第2步，继续监听下一次的连接。

4.2服务器套接字(ServerSocket)ServerSocket构造函数中最简单的是ServerSocket(intport)，当使用它创建一个ServerSocket对象，port参数传递端口号，这个端口就是服务器监听连接请求的端口，如果在这时出现错误将抛出IOException异常对象，否则将创建ServerSocket对象并开始准备接收连接请求。这里端口号port须与客户端指定的一致。默认最大连接数目为504.2服务器套接字(ServerSocket)ServerSocketserver＝newServerSocket(9090);While(true){ Socketconnection=server.accept();OutputStreamout=newOutputStream(connection.getOutputStream()); out.write("thejavanetworking"); connection.close();}4.2服务器套接字(ServerSocket)接下来服务程序进入无限循环之中，无限循环从调用ServerSocket的accept()方法开始，在调用开始后accept()方法将导致调用线程阻塞直到连接建立。在建立连接后accept()返回一个最近创建的Socket对象，该Socket对象绑定了客户程序的IP地址或端口号。4.2服务器套接字(ServerSocket)publicServerSocket(intport,intqueuelength)throwsIOExceptionBindException构造方法允许指定端口，用来保存到来连接请求队列的长度，绑定本地网络的地址。4.2服务器套接字(ServerSocket)如果想在端口5300创建一个服务器端口，同时使队列中所能存储的到来的请求数为100，则示范代码如下：try{ServerSocketsocket=newServerSocket(5300,100);}catch(IOExceptione){//异常处理}4.3利用Socket进行网络编程Socket可以理解为客户端或者服务器端的一个特殊的对象，这个对象有两个关键的方法，一个是getInputStream()方法，另一个是getOutputStream()方法。getInputStream()方法可以得到一个输入流，客户端的Socket对象上的getInputStream()方法得到的输入流其实就是从服务器端发回的数据流。getOutputStream()方法得到一个输出流，客户端Socket对象上的getOutputStream()方法返回的输出流就是将要发送到服务器端的数据流服务器端使用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。编写服务器程序ServerSocketserver=null;try{ server=newServerSocket(PortNumber); } }catch(IOExceptionioe){ ioe.printStackTrace(); }编写客户程序Socketclient=null;try{client=newSocket(“host”,PortNumber);}catch(UnknowHostExceptionuhe){uhe.PrintStackTrace();}catch(IOExceptione){e.PrintStackTrace();}创建一个数据输入流BufferedReaderis=null；try{is=newBufferedReader(newInputStreamReader(client.getInputStream()));}catch（IOExceptione){e.printStackTrace();}创建一个数据输出流DataOutputStreamos=null;try{ os=newDataOutputStream(client.getOutputStream()); }catch（IOExceptione){e.printStackTrace();}4.4Socket编程示例【例4-1】在本程序中，客户端从命令行输入一个半径值并传送到服务器。服务器根据这个半径值，计算出圆面积发送给客户，客户端显示这个值；客户端输入“bye”命令将结束通信。4.4Socket编程示例

while(goon){outStr=buf.readLine();//读入用户的输入

outToServer.writeUTF(outStr);//写到socket中

outToServer.flush();//清空缓冲区，立即发送

inStr=inFromServer.readUTF();//从socket中读数据

if(!inStr.equals("bye"))System.out.println("从服务器返回的结果是"+inStr);elsegoon=false;}简单的聊天程序

publicvoidactionPerformed(ActionEvente){Strings=msgText.getText();if(s.length()>0){try{outToClient.writeUTF(s);outToClient.flush();showArea.append("我说："+msgText.getText()+"\n");msgText.setText(null);}catch(IOExceptionel){showArea.append("你的消息：“"+msgText.getText()+"”未能发送出去\n");}}

简单的聊天程序

publicvoidrun(){try{while(true){showArea.append("对方说："+inFromClient.readUTF()+"\n");Thread.sleep(1000);}}catch(IOExceptionel){}catch(InterruptedExceptione){}}}本章小结Socket是TCP/IP中的基本概念，它负责将TCP/IP包发送到指定的IP地址。也可以看成是在两个程序进行通信连接中的一个端点，一个程序将信息写入Socket中（类似于插座），该Socket将这段信息发送到另一个Socket中（类似于插头），使这段信息能够传送到其他程序。这两端的程序可以是在一台计算机上，也可以在因特网的远程计算机上。本章小结（1）首先调用ServerSocket类以某个端口号为参数，创建一个ServerSocket对象。（2）服务器端程序使用ServerSocket