socket经典.docx

socket经典.docx

《socket经典.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《socket经典.docx（21页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

socket经典

1Java网络编程重点1

2网络编程的基本概念1

2.1网络基础知识1

2.2网络基本概念2

2.3网络传输协议3

3InetAddress类5

4Java套接字6

学士后笔记整理

Socket

1Java网络编程重点

●网络概念

●通信协议分层思想

●TCP/IP协议

●Java对网络编程的支持

●TCP、UDP通信协议的Java实现

●QQ聊天室模块简介

2网络编程的基本概念

2.1网络基础知识

.2.1.1OSI参考模型

2.2网络基本概念

●IP地址：

⏹IP地址用来标识计算机等网络设备的网络地址，由四个8位的二进制数组成，中间以小数点分隔。

如：

192.168.1.3,192.168.1.9；

⏹

●主机名：

⏹网络地址的助记名，按照域名进行分级管理。

●端口号：

⏹网络通信时同一机器上的不同进程的标识。

（其中0—1023是公认端口号；1024—65535是并没有公共定义的端口号，用户可以自己定义这些端口号的作用）

◆公认端口：

从0到1023，它们紧密绑定（Binding）一些服务。

◆注册端口：

从1024到49151。

它们松散地绑定一些服务。

◆动态/私有端口：

从49152到65535，这些端口是应用程序使用的动态端口，应用程序一般不会主动使用这些端口

2.3网络传输协议

TCP：

✓TCP/IP：

传输控制协议/网际协议。

✓TCP/IP实际上是一组协议，它包括上百个各种功能的协议，如：

远程登录、文件传输和电子邮件等，而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。

✓通过TCP协议传输，得到的是一个顺序的无差错的数据流。

在发送方和接收方成对的两个socket之间必须建立连接，以便在TCP协议的基础上进行通信，

✓可以将TCP协议传输想象为打电话，两个人如果要通话，首先要建立连接—打电话时的拨号，等待响应后—接听电话后，才能相互传递信息，最后还要断开连接—挂电话。

✓

UDP：

✓UDP：

用户数据报协议，是一种无连接的协议。

✓可以将UDP用户数据报协议想象为写信，写完信并填写好收信人的地址并贴邮票后将信投入邮筒，收信人就可以收到了。

在这里寄信人只需要将信寄出去，而不保证收信人一定可以收到。

✓

TCP和UDP两种协议的比较：

1）传输效率

✓使用UDP协议时，每个数据报中都给出了完整的地址信息，因此无须建立发送方和接收方的连接。

✓对于TCP协议，由于它是一个面向连接的协议，在socket之间进行数据传输之前必然要建立连接，所以在TCP协议中多了一个连接建立的时间。

2）传输大小

✓使用UDP协议传输数据时是有大小限制的，每个被传输的数据报必须限定在64KB之内。

✓而TCP协议没有这方面的限制，一旦连接建立起来，双方的socket就可以按统一的格式传输大量的数据。

3）可靠性

✓UDP协议是一个不可靠的协议，发送方所发送的数据报并不一定以相同次序到达接收方。

✓TCP协议是一个可靠的协议，它确保接收方完全正确地获取发送方所发送的全部数据。

客户机/服务器：

✓服务器（server）就是能够提供共享资源的任何东西。

✓客户（client）是简单的任何有权访问特定服务器的实体。

✓客户和服务器之间的连接就像电灯和电源插头的连接。

房间的电源插座是服务器，电灯是客户。

服务器是永久的资源，在访问过服务器之后，客户可以自由的“拔去插头”。

3InetAddress类

ØJava提供了InetAddress类来封装IP地址和DNS。

InetAddress下还有2个子类：

●Inet4Address

●Inet6Address

Ø它们分别代表InternetProtocolversion4（IPv4）地址和InternetProtocolversion6（IPv6）地址。

ØInetAddress类没有提供构造器，而是提供了如下静态方法来获取InetAddress实例：

•用原始IP地址生成InetAddress对象

publicstaticInetAddressgetByAddress（byte[] addr）throwsUnknownHostException

•获取本机IP地址对应的InetAddress实例：

publicstaticInetAddressgetLocalHost（）throwsUnknownHostException

•用主机名生成InetAddress对象：

publicstaticInetAddressgetByName（String host）throwsUnknownHostException

例子：

import.*;

publicclassInetAddressTest{

publicstaticvoidmain（Stringargs[]）throwsUnknownHostException{

InetAddressAddress=InetAddress.getLocalHost（）;

//toString返回主机名/IP地址

System.out.println（Address）;

Address=InetAddress.getByName（""）;

System.out.println（Address）;

}

}

ØInetAddress还提供了如下三个方法来获取InetAddress实例对应的IP地址和主机名：

•返回该InetAddress实例对应的IP地址（以字符串形式）:

publicStringgetHostAddress（）

•获取此IP地址的主机名:

publicStringgetHostName（）

例子：

下面的例子演示Java如何根据域名自动到DNS查找IP地址

import.*;

publicclassinetaddress{

publicstaticInetAddressina;

publicstaticvoidmain（String[]args）{

try{

ina=InetAddress.getByName（""）;

System.out.println（ina.getHostAddress（））;

}catch（Exceptione）{

System.out.println（e）;

}

}

}

4Java套接字

ØJava的TCP/IP套接字用于在主机和Internet之间建立可靠的、双向的、持续的、点对点的流式连接。

ØJava中有两类TCP套接字。

一种是服务器端的，另一种是客户端的。

⏹ServerSocket类设计成在等待客户建立连接之前不做任何事的“监听器”。

用于服务器端。

如果发现客户机端Socket向服务器发出连接请求，且服务器接受服务请求，则服务器端Socket向客户机端Socket发回“接受”的消息。

这样，两个Socket对象之间的连接就建立了。

⏹Socket类为建立连向服务器套接字以及启动协议交换而设计，可以实现TCP/IP通信的客户端。

在连接成功时，应用程序两端都会产生一个Socket实例，操作这个实例，完成所需的会话。

Ø在客户端使用socket类，指定服务器IP和端口号,以便连到服务器上:

Socket（host_IP,prot）;

在服务器端使用ServerSocket类，以等待客户端的连接:

ServerSocket（port）;

ØSocket类

⏹Socket类实现了客户机端的Socket。

Socket对象可以用来向服务器发出连接请求，并交换数据。

下面是用来生成客户套接字的两个构造函数：

Socket（StringhostName,intport）

创建一个本地主机与给定名称的主机和监听端口的套接字连接，可以引发一个UnknownHostException异常或IOException异常。

Socket（InetAddressipAddress,intport）

用一个预先存在的InetAddress对象和端口创建一个套接字，可以引发IOException异常。

其中address表示IP地址，host表示主机名，port表示端口号

ØSocket构造方法实例：

●publicSocket（InetAddress address,int port）

●例1：

●Sockets1=newSocket（InetAddress.getLocalHost（）,4000）;

●用于向本地机端口4000发起请求连接；

●例2：

●Sockets1=newSocket（InetAddress.getByName（“ComputerName”）,　4000）;

●用于向机器名为ComputerName的4000端口发起请求连接；

●publicSocket（String host,int port,InetAddress localAddr,int localPort）throwsIOException

●例：

●Socketsl=newSocket（“10.65.111.101”,4000,InetAddress.getLocalHost（）

●,1234）;

●用于从本地计算机的端口号为1234，向IP地址为10.65.111.101的主机的4000号端口发起连接的请求；

●publicSocket（InetAddress address,int port,InetAddress localAddr,int localPort）throwsIOException

●例：

●newSocket（InetAddress.getByName（“ComputerName”）,4000，

InetAddress.getLocalHost（）,1234）;

●以本地计算机的1234端口，向机器名为ComputerName的主机的4000号端口发起连接请求；

ØSocket类的常用方法

使用下面的方法，可以在任何时候检查套接字的地址和与之有关的端口信息：

InetAddressgetInetAddress（ ）

获取Socket对象绑定的远程地址；

InetAddressgetLocalAddress（）

获取Socket对象绑定的本地地址；

IntgetPort（ ）

返回与该Socket对象连接的远程端口。

IntgetLocalPort（ ）

返回与该Socket连接的本地端口。

一旦Socket对象被创建，同样可以检查它获得访问与之相连的输入和输出流的权力。

InputStreamgetInputStream（ ）

返回与调用套接字有关的InputStream类。

OutputStreamgetOutputStream（ ）

返回与调用套接字有关的OutputStream类。

voidclose（ ）

关闭InputStream和OutputStream。

例子：

import.Socket;

publicclassTest{

publicstaticvoidmain（Stringargs[]）throwsException{

//创建Socket并建立连接

Socketsocket=newSocket（"",80）;

//打印服务器地址

System.out.println（"服务器地址：

"+socket.getInetAddress（）.getHostAddress（））;

//打印服务器端口号

System.out.println（"服务器端口号：

"+socket.getPort（））;

//打印本地地址

System.out.println（"本地地址：

"+socket.getLocalAddress（）.getHostAddress（））;

//打印本地端口号

System.out.println（"本地端口号：

"+socket.getLocalPort（））;

}

}

ØServerSocket类

●服务器并不是主动地建立连接，而是被动地监听客户端的连接请求。

服务器由类ServerSocket建立。

●ServerSocket类实现了TCP/IP通信服务器端Socket。

ServerSocket对象监听网络中来自客户机的服务请求，根据请求建立连接。

●Socket中的方法也适于ServerSocket

ØServerSocket构造方法实例：

●在指定端口上建立ServerSocket对象，并进入监听状态：

⏹publicServerSocket（intport）throwsIOException

Ø下面的语句建立了一个服务器端ServerSocket对象，并把它绑定到80端口：

ØServerSocketserverSocket=newServerSocket（80）;

⏹如果运行时无法绑定到80端口，以上代码会抛出IOException，一般是由以下原因造成的：

●端口已经被其他服务器进程占用；

● 在某些操作系统中，如果没有以超级用户的身份来运行服务器程序，那么操作系统不允许服务器绑定到1~1023之间的端口。

●如果把参数port设为0，表示由操作系统来为服务器分配一个任意可用的端口。

由操作系统分配的端口也称为匿名端口。

对于多数服务器，会使用明确的端口，而不会使用匿名端口，因为客户程序需要事先知道服务器的端口，才能方便地访问服务器。

例子：

如下所示的RandomPort创建了一个ServerSocket，它使用的就是匿名端口。

多次运行RandomPort程序，可得到不同运行结果：

importjava.io.*;

import.*;

publicclassRandomPort{

publicstaticvoidmain（Stringargs[]）throwsIOException{

ServerSocketserverSocket=newServerSocket（0）;

System.out.println（"监听的端口为:

"+serverSocket.getLocalPort（））;

}

}

多数服务器会监听固定的端口，这样才便于客户程序访问服务器。

匿名端口一般适用于服务器与客户之间的临时通信，通信结束，就断开连接，并且ServerSocket占用的临时端口也被释放。

ØServerSocket类的常用方法

●accept方法

⏹ServerSocket类对象创建后，开始监听连接。

客户端的连接申请将被存放在监听队列中，可以使用accept（）方法取出队列中的连接请求：

⏹publicSocketaccept（）throwsIOException

⏹该方法在连接到来前将会一直等待客户端触发通信。

⏹accept（）是一个阻塞性方法，所谓阻塞性方法就是说该方法被调用后，将等待客户的请求，直到有一个客户启动并请求连接到相同的端口，然后accept（）返回一个对应于客户的socket，Java程序将通过该Socket对象与客户端Socket通信。

⏹例如：

⏹SocketclientSocket=serverSocket.accept（）;

●获得IO流方法

⏹接下来，服务器从Socket对象中获得输入流和输出流，就能与客户交换数据：

⏹InputStreaminStream=clientSocket.getInputStream（）;

⏹OutputStreamoutStream=clientSocket.getOutputStream（）;

⏹如果连接请求队列中没有请求，accept方法将会阻塞服务器线程直到一个连接请求到来。

●关闭ServerSocket

⏹publicvoidclose（）throwsIOException

⏹使服务器释放占用的端口，并且断开与所有客户的连接。

当一个服务器程序运行结束时，即使没有执行ServerSocket的close（）方法，操作系统也会释放这个服务器占用的端口。

因此，服务器程序并不一定要在结束之前执行ServerSocket的close（）方法。

⏹如果希望及时释放服务器的端口，以便让其他程序能占用该端口，则可以显式调用ServerSocket的close（）方法。

ØSockset通信过程

⏹无论一个Socket通信程序的功能多么齐全、程序多么复杂，其基本结构都是一样的，都包括以下四个基本步骤：

1）在客户方和服务器方创建Socket/ServerSocket。

2）打开连接到Socket的输入/输出流。

3）利用输入/输出流，按照一定的协议对Socket进行读/写操作。

4）关闭输入/输出流和Socket。

⏹通常，程序员的主要工作是针对所要完成的功能在第3步进行编程，第1、2和4步对所有的通信程序来说几乎都是一样的。

创建一个TCP服务器端程序的步骤：

1）.创建一个ServerSocket开始监听

2）.使用accept（）方法取得新的连接

3）.从socket中获得I/O流

4）.对I/O流进行读写操作，完成与客户的交互

5）.关闭客户端I/O流和socket

6）.关闭服务器Socket

创建一个TCP客户端程序的步骤：

1）.创建Socket

2）.获得I/O流

3）.对I/O流进行读写操作

4）.关闭I/O流

5）.关闭Socket

示例：

演示服务器与客户之间的交互,服务器等待,客户访问,相互通信。

◆服务器端：

importjava.io.DataInputStream;

importjava.io.DataOutputStream;

importjava.io.IOException;

import.ServerSocket;

import.Socket;

publicclassServerSocketData{

publicstaticvoidmain（String[]args）{

System.out.println（"服务器启动！

"）;

Filefile=newFile（"D:

\\lmydataClient.txt"）;

ServerSocketssk=null;

SocketclientSocket=null;

try{

//绑定端口和客户端发送的端口一致

ssk=newServerSocket（8881）;

//监听

clientSocket=ssk.accept（）;

//打开流

DataInputStreaminstream=newDataInputStream（clientSocket.getInputStream（））;

DataOutputStreamoutstream=newDataOutputStream（clientSocket.getOutputStream（））;

outstream.writeUTF（"ready!

!

"）;

while（true）{

//读取客户端发送的信息

StringstrClient=instream.readUTF（）;

System.out.println（"客户端说：

"+strClient）;

if（"exit".equals（strClient））{

System.out.println（"服务结束！

"）;

break;

}else{

//向客户端发送信息

outstream.writeUTF（"从服务器端发来的信息：

你好！

客户端"）;

}

}

instream.close（）;

outstream.close（）;

}catch（IOExceptione）{

e.printStackTrace（）;

}finally{

if（ssk!

=null&&clientSocket!

=null）{

try{

ssk.close（）;

}catch（IOExceptione）{

e.printStackTrace（）;

}

}

if（clientSocket!

=null）{

try{

clientSocket.close（）;

}catch（IOExceptione）{

e.printStackTrace（）;

}

}

}

}

}

◆客户端：

importjava.io.BufferedReader;

importjava.io.DataInputStream;

importjava.io.DataOutputStream;

importjava.io.IOException;

importjava.io.InputStreamReader;

import.Socket;

import.UnknownHostException;

/**

*客户端

*使用Datainputstream

*@authorAdministrator

*

*/

publicclassSocketData{

publicstaticvoidmain（String[]args）{

System.out.println（"客户端已经启动！

"）;

//创建ip和端口

Socketclient=null;

try{

client=newSocket（"127.0.0.1",8881）;

//打开流,用来接收服务器端发送过来的信息

DataInputStreaminstream=newDataInputStream（client.getInputStream（））;

//打开流，向服务器端发送信息

DataOutputStreamoutstream=newDataOutputStream（client.getOutputStream（））;

whil