三步學會Java Socket編程
***步 充分理解Socket
1.什么是socket
所謂socket通常也稱作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一個通信鏈的句柄。應用程序通常通過"套接字"向網絡發出請求或者應答網絡請求。
以J2SDK-1.3為例，Socket和ServerSocket類庫位于java.net包中。ServerSocket用于服務器端，Socket是建立網絡連接時使用的。在連接成功時，應用程序兩端都會產生一個Socket實例，操作這個實例，完成所需的會話。對于一個網絡連接來說，套接字是平等的，并沒有差別，不因為在服務器端或在客戶端而產生不同級別。不管是Socket還是ServerSocket它們的工作都是通過SocketImpl類及其子類完成的。
重要的Socket API：
java.net.Socket繼承于java.lang.Object，有八個構造器，其方法并不多，下面介紹使用最頻繁的三個方法，其它方法大家可以見JDK-1.3文檔。
.Accept方法用于產生"阻塞"，直到接受到一個連接，并且返回一個客戶端的Socket對象實例。"阻塞"是一個術語，它使程序運行暫時"停留"在這個地方，直到一個會話產生，然后程序繼續；通常"阻塞"是由循環產生的。
.getInputStream方法獲得網絡連接輸入，同時返回一個IutputStream對象實例，。
.getOutputStream方法連接的另一端將得到輸入，同時返回一個OutputStream對象實例。
注意：其中getInputStream和getOutputStream方法均會產生一個IOException，它必須被捕獲，因為它們返回的流對象，通常都會被另一個流對象使用。
2.如何開發一個Server-Client模型的程序
開發原理：
服務器，使用ServerSocket監聽指定的端口，端口可以隨意指定（由于1024以下的端口通常屬于保留端口，在一些操作系統中不可以隨意使用，所以建議使用大于1024的端口），等待客戶連接請求，客戶連接后，會話產生；在完成會話后，關閉連接。
客戶端，使用Socket對網絡上某一個服務器的某一個端口發出連接請求，一旦連接成功，打開會話；會話完成后，關閉Socket?？蛻舳瞬恍枰付ù蜷_的端口，通常臨時的、動態的分配一個1024以上的端口。
｛建立服務器｝
import java.net.*;
import java.io.*;
public class Server
{
private ServerSocket ss;
private Socket socket;
private BufferedReader in;
private PrintWriter out;
public Server()
{
try
{
ss = new ServerSocket(10000);
while (true)
{
socket = ss.accept();
in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(),true);
String line = in.readLine();
out.println("you input is :" + line);
out.close();
in.close();
socket.close();
}
ss.close();
}
catch (IOException e)
{}
}
public static void main(String[] args)
{
new Server();
}
}
|
這個程序建立了一個服務器，它一直監聽10000端口，等待用戶連接。在建立連接后給客戶端返回一段信息，然后結束會話。這個程序一次只能接受一個客戶連接。
｛建立客戶端｝
import java.io.*;
import java.net.*;
public class Client
{
Socket socket;
BufferedReader in;
PrintWriter out;
public Client()
{
try
{
socket = new Socket("xxx.xxx.xxx.xxx", 10000);
in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(),true);
BufferedReader line = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
out.println(line.readLine());
line.close();
out.close();
in.close();
socket.close();
}
catch (IOException e)
{}
}
public static void main(String[] args)
{
new Client();
}
}
|
這個客戶端連接到地址為xxx.xxx.xxx.xxx的服務器，端口為10000，并從鍵盤輸入一行信息，發送到服務器，然后接受服務器的返回信息，***結束會話。
第二步 多個客戶同時連接
在實際的網絡環境里，同一時間只對一個用戶服務是不可行的。一個優秀的網絡服務程序除了能處理用戶的輸入信息，還必須能夠同時響應多個客戶端的連接請求。在java中，實現以上功能特點是非常容易的。
設計原理：
主程序監聽一端口，等待客戶接入；同時構造一個線程類，準備接管會話。當一個Socket會話產生后，將這個會話交給線程處理，然后主程序繼續監聽。運用Thread類或Runnable接口來實現是不錯的辦法。
｛實現消息共享｝
import java.io.*;
import java.net.*;
public class Server extends ServerSocket
{
private static final int SERVER_PORT = 10000;
public Server() throws IOException
{
super(SERVER_PORT);
try
{
while (true)
{
Socket socket = accept();
new CreateServerThread(socket);
}
}
catch (IOException e)
{}
finally
{
close();
}
}
//--- CreateServerThread
class CreateServerThread extends Thread
{
private Socket client;
private BufferedReader in;
private PrintWriter out;
public CreateServerThread(Socket s) throws IOException
{
client = s;
in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream(), "GB2312"));
out = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true);
out.println("--- Welcome ---");
start();
}
public void run()
{
try
{
String line = in.readLine();
while (!line.equals("bye"))
{
String msg = createMessage(line);
out.println(msg);
line = in.readLine();
}
out.println("--- See you, bye! ---");
client.close();
}
catch (IOException e)
{}
}
private String createMessage(String line)
{
xxxxxxxxx;
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException
{
new Server();
}
}
|
這個程序監聽10000端口，并將接入交給CreateServerThread線程運行。CreateServerThread線程接受輸入，并將輸入回應客戶，直到客戶輸入"bye"，線程結束。我們可以在createMessage方法中，對輸入進行處理，并產生結果，然后把結果返回給客戶。 #p#
第三步 實現信息共享:在Socket上的實時交流
網絡的偉大之一也是信息共享，Server可以主動向所有Client廣播消息，同時Client也可以向其它Client發布消息。下面看看如何開發一個可以實時傳遞消息的程序。
設計原理：
服務器端接受客戶端的連接請求，同時啟動一個線程處理這個連接，線程不停的讀取客戶端輸入，然后把輸入加入隊列中，等候處理。在線程啟動的同時將線程加入隊列中，以便在需要的時候定位和取出。
｛源碼｝
import java.io.*;
import java.net.*;
import java.util.*;
import java.lang.*;
public class Server extends ServerSocket
{
private static ArrayList User_List = new ArrayList();
private static ArrayList Threader = new ArrayList();
private static LinkedList Message_Array = new LinkedList();
private static int Thread_Counter = 0;
private static boolean isClear = true;
protected static final int SERVER_PORT = 10000;
protected FileOutputStream LOG_FILE = new FileOutputStream("d:/connect.log", true);
public Server() throws FileNotFoundException, IOException
{
super(SERVER_PORT);
new Broadcast();
//append connection log
Calendar now = Calendar.getInstance();
String str = "[" + now.getTime().toString() + "] Accepted a connection1512";
byte[] tmp = str.getBytes();
LOG_FILE.write(tmp);
try
{
while (true)
{
Socket socket = accept();
new CreateServerThread(socket);
}
}
finally
{
close();
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException
{
new Server();
}
//--- Broadcast
class Broadcast extends Thread
{
public Broadcast()
{
start();
}
public void run()
{
while (true)
{
if (!isClear)
{
String tmp = (String)Message_Array.getFirst();
for (int i = 0; i < Threader.size(); i++)
{
CreateServerThread client = (CreateServerThread)Threader.get(i);
client.sendMessage(tmp);
}
Message_Array.removeFirst();
isClear = Message_Array.size() > 0 ? false : true;
}
}
}
}
//--- CreateServerThread
class CreateServerThread extends Thread
{
private Socket client;
private BufferedReader in;
private PrintWriter out;
private String Username;
public CreateServerThread(Socket s) throws IOException
{
client = s;
in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
out = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true);
out.println("--- Welcome to this chatroom ---");
out.println("Input your nickname:");
start();
}
public void sendMessage(String msg)
{
out.println(msg);
}
public void run()
{
try
{
int flag = 0;
Thread_Counter++;
String line = in.readLine();
while (!line.equals("bye"))
{
if (line.equals("l"))
{
out.println(listOnlineUsers());
line = in.readLine();
continue;
}
if (flag++ == 0)
{
Username = line;
User_List.add(Username);
out.println(listOnlineUsers());
Threader.add(this);
pushMessage("[< " + Username + " come on in >]");
}
else
{
pushMessage("<" + Username + ">" + line);
}
line = in.readLine();
}
out.println("--- See you, bye! ---");
client.close();
}
catch (IOException e)
{}
finally
{
try
{
client.close();
}
catch (IOException e)
{}
Thread_Counter--;
Threader.remove(this);
User_List.remove(Username);
pushMessage("[< " + Username + " left>]");
}
}
private String listOnlineUsers()
{
String s ="-+- Online list -+-1512";
for (int i = 0; i < User_List.size(); i++)
{
s += "[" + User_List.get(i) + "]1512";
}
s += "-+---------------------+-";
return s;
}
private void pushMessage(String msg)
{
Message_Array.addLast(msg);
isClear = false;
}
}
}
|
這就是程序運行后，多用戶登陸并且輸入信息后的屏幕。實現了信息的實時廣播。用戶輸入"l"就可以列出在線人員表。
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