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Java Socket初步詳解

2013-11-23 19:31:06  來源: Java核心技術 

  網絡編程的基本模型就是客戶機到服務器模型簡單的說就是兩個進程之間相互通訊然後其中一個必須提供一個固定的位置而另一個則只需要知道這個固定的位置並去建立兩者之間的聯系然後完成數據的通訊就可以了這裡提供固定位置的通常稱為服務器而建立聯系的通常叫做客戶端基於這個簡單的模型就可以進入網絡編程啦

  Java對這個模型的支持有很多種Api而這裡我只想介紹有關Socket的編程接口對於Java而言已經簡化了Socket的編程接口首先我們來討論有關提供固定位置的服務方是如何建立的Java提供了ServerSocket來對其進行支持事實上當你創建該類的一個實力對象並提供一個端口資源你就建立了一個固定位置可以讓其他計算機來訪問你ServerSocket server=new ServerSocket();這裡稍微要注意的是端口的分配必須是唯一的因為端口是為了唯一標識每台計算機唯一服務的另外端口號是從~之間的個端口已經被Tcp/Ip 作為保留端口因此你所分配的端口只能是個之後的好了我們有了固定位置現在所需要的就是一根連接線了該連接線由客戶方首先提出要求因此Java同樣提供了一個Socket對象來對其進行支持只要客戶方創建一個Socket的實例對象進行支持就可以了Socket client

  =new Socket(InetAddressgetLocalHost());客戶機必須知道有關服務器的IP地址對於著一點Java也提供了一個相關的類InetAddress 該對象的實例必須通過它的靜態方法來提供它的靜態方法主要提供了得到本機IP 和通過名字或IP直接得到InetAddress的方法

  上面的方法基本可以建立一條連線讓兩台計算機相互交流了可是數據是如何傳輸的呢?事實上I/O操作總是和網絡編程息息相關的因為底層的網絡是繼續數據的除非遠程調用處理問題的核心在執行上否則數據的交互還是依賴於IO操作的所以你也必須導入javaio這個包java的IO操作也不復雜它提供了針對於字節流和Unicode的讀者和寫者然後也提供了一個緩沖用於數據的讀寫

  BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(servergetInputStream()));

  PrintWriter out=new PrintWriter(servergetOutputStream());

  上面兩句就是建立緩沖並把原始的字節流轉變為Unicode可以操作而原始的字節流來源於Socket的兩個方法getInputStream()和getOutputStream()方分別用來得到輸入和輸出那麼現在有了基本的模型和基本的操作工具我們可以做一個簡單的Socket例程了

  服務方:

  import javaio*;

  import *;

  public class MyServer {

  public static void main(String[] args) throws IOException{

  ServerSocket server=new ServerSocket();

  Socket client=serveraccept();

  BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(clientgetInputStream()));

  PrintWriter out=new PrintWriter(clientgetOutputStream());

  while(true){

  String str=inreadLine();

  Systemoutprintln(str);

  outprintln(has receive);

  outflush();

  if(strequals(end))

  break;

  }

  clientclose();

  }

  }

  這個程序的主要目的在於服務器不斷接收客戶機所寫入的信息只到客戶機發送End字符串就退出程序並且服務器也會做出Receive為回應告知客戶機已接收到消息

  客戶機代碼:

  import *;

  import javaio*;

  public class Client{

  static Socket server;

  public static void main(String[] args)throws Exception{

  server=new Socket(InetAddressgetLocalHost());

  BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(servergetInputStream()));

  PrintWriter out=new PrintWriter(servergetOutputStream());

  BufferedReader wt=new BufferedReader(new InputStreamReader(Systemin));

  while(true){

  String str=wtreadLine();

  outprintln(str);

  outflush();

  if(strequals(end)){

  break;

  }

  Systemoutprintln(inreadLine());

  }

  serverclose();

  }

  }

  客戶機代碼則是接受客戶鍵盤輸入並把該信息輸出然後輸出End用來做退出標識

  這個程序只是簡單的兩台計算機之間的通訊如果是多個客戶同時訪問一個服務器呢?你可以試著再運行一個客戶端結果是會拋出異常的那麼多個客戶端如何實現呢?

  其實簡單的分析一下就可以看出客戶和服務通訊的主要通道就是Socket本身而服務器通過accept方法就是同意和客戶建立通訊這樣當客戶建立Socket的同時服務器也會使用這一根連線來先後通訊那麼既然如此只要我們存在多條連線就可以了那麼我們的程序可以變為如下:

  服務器:

  import javaio*;

  import *;

  public class MyServer {

  public static void main(String[] args) throws IOException{

  ServerSocket server=new ServerSocket();

  while(true){

  Socket client=serveraccept();

  BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(clientgetInputStream()));

  PrintWriter out=new PrintWriter(clientgetOutputStream());

  while(true){

  String str=inreadLine();

  Systemoutprintln(str);

  outprintln(has receive);

  outflush();

  if(strequals(end))

  break;

  }

  clientclose();

  }

  }

  }

  這裡僅僅只是加了一個外層的While循環這個循環的目的就是當一個客戶進來就為它分配一個Socket直到這個客戶完成一次和服務器的交互這裡也就是接受到客戶的End消息那麼現在就實現了多客戶之間的交互了但是問題又來了這樣做雖然解決了多客戶可是是排隊執行的也就是說當一個客戶和服務器完成一次通訊之後下一個客戶才可以進來和服務器交互無法做到同時服務那麼要如何才能同時達到既能相互之間交流又能同時交流呢?很顯然這是一個並行執行的問題了所以線程是最好的解決方案

  那麼下面的問題是如何使用線程首先要做的事情是創建線程並使得其可以和網絡連線取得聯系然後由線程來執行剛才的操作要創建線程要麼直接繼承Thread要麼實現Runnable接口要建立和Socket的聯系只要傳遞引用就可以了而要執行線程就必須重寫run方法而run方法所做的事情就是剛才單線程版本main所做的事情因此我們的程序變成了這樣:

  import *;

  import javaio*;

  public class MultiUser extends Thread{

  private Socket client;

  public MultiUser(Socket c){

  thisclient=c;

  }

  public void run(){

  try{

  BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(clientgetInputStream()));

  PrintWriter out=new PrintWriter(clientgetOutputStream());

  //Mutil User but cant parallel

  while(true){

  String str=inreadLine();

  Systemoutprintln(str);

  outprintln(has receive);

  outflush();

  if(strequals(end))

  break;

  }

  clientclose();

  }catch(IOException ex){

  }finally{

  }

  }

  public static void main(String[] args)throws IOException{

  ServerSocket server=new ServerSocket();

  while(true){

  //transfer location change Single User or Multi User

  MultiUser mu=new MultiUser(serveraccept());

  mustart();

  }

  }

  }

  我的類直接從Thread類繼承了下來並且通過構造函數傳遞引用和客戶Socket建立了聯系這樣每個線程就有了一個通訊管道同樣我們可以填寫run方法把之前的操作交給線程來完成這樣多客戶並行的Socket就建立起來了


From:http://tw.wingwit.com/Article/program/Java/hx/201311/27013.html
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