Java 網(wǎng)絡(luò)編程socket編程等詳解
網(wǎng)絡(luò)編程是指編寫運(yùn)行在多個(gè)設(shè)備(計(jì)算機(jī))的程序,這些設(shè)備都通過網(wǎng)絡(luò)連接起來。
java.net包中J2SE的API包含有類和接口,它們提供低層次的通信細(xì)節(jié)。你可以直接使用這些類和接口,來專注于解決問題,而不用關(guān)注通信細(xì)節(jié)。
java.net包中提供了兩種常見的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持:
TCP: TCP是傳輸控制協(xié)議的縮寫,它保障了兩個(gè)應(yīng)用程序之間的可靠通信。通常用于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,被稱TCP / IP。
UDP:UDP是用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議的縮寫,一個(gè)無連接的協(xié)議。提供了應(yīng)用程序之間要發(fā)送的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包。
本教程主要講解以下兩個(gè)主題。
Socket 編程: 這是使用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)概念,它已被解釋地非常詳細(xì)
Socket 編程
套接字使用TCP提供了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的通信機(jī)制。 客戶端程序創(chuàng)建一個(gè)套接字,并嘗試連接服務(wù)器的套接字。
當(dāng)連接建立時(shí),服務(wù)器會(huì)創(chuàng)建一個(gè)Socket對象??蛻舳撕头?wù)器現(xiàn)在可以通過對Socket對象的寫入和讀取來進(jìn)行進(jìn)行通信。
java.net.Socket類代表一個(gè)套接字,并且java.net.ServerSocket類為服務(wù)器程序提供了一種客戶端,并與他們建立連接的機(jī)制。
以下步驟在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間使用套接字建立TCP連接時(shí)會(huì)出現(xiàn):
服務(wù)器實(shí)例化一個(gè)ServerSocket對象,表示通過服務(wù)器上的端口通信。
服務(wù)器調(diào)用 ServerSocket類 的accept()方法,該方法將一直等待,直到客戶端連接到服務(wù)器上給定的端口。
服務(wù)器正在等待時(shí),一個(gè)客戶端實(shí)例化一個(gè)Socket對象,指定服務(wù)器名稱和端口號來請求連接。
Socket類的構(gòu)造函數(shù)試圖將客戶端連接到指定的服務(wù)器和端口號。如果通信被建立,則在客戶端創(chuàng)建一個(gè)Socket對象能夠與服務(wù)器進(jìn)行通信。
在服務(wù)器端,accept()方法返回服務(wù)器上一個(gè)新的socket引用,該socket連接到客戶端的socket。
連接建立后,通過使用I/O流在進(jìn)行通信。每一個(gè)socket都有一個(gè)輸出流和一個(gè)輸入流??蛻舳说妮敵隽鬟B接到服務(wù)器端的輸入流,而客戶端的輸入流連接到服務(wù)器端的輸出流。
TCP是一個(gè)雙向的通信協(xié)議,因此數(shù)據(jù)可以通過兩個(gè)數(shù)據(jù)流在同一時(shí)間發(fā)送.以下是一些類提供的一套完整的有用的方法來實(shí)現(xiàn)sockets。
ServerSocket 類的方法
服務(wù)器應(yīng)用程序通過使用java.net.ServerSocket類以獲取一個(gè)端口,并且偵聽客戶端請求。
ServerSocket類有四個(gè)構(gòu)造方法:
| 序號 | 方法描述 |
| 1 | public ServerSocket(int port) throws IOException 創(chuàng)建綁定到特定端口的服務(wù)器套接字 |
| 2 | public ServerSocket(int port, int backlog) throws IOException 利用指定的 backlog 創(chuàng)建服務(wù)器套接字并將其綁定到指定的本地端口號 |
| 3 | public ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress address) throws IOException 使用指定的端口、偵聽 backlog 和要綁定到的本地 IP 地址創(chuàng)建服務(wù)器 |
| 4 | public ServerSocket() throws IOException 創(chuàng)建非綁定服務(wù)器套接字 |
創(chuàng)建非綁定服務(wù)器套接字。 如果ServerSocket構(gòu)造方法沒有拋出異常,就意味著你的應(yīng)用程序已經(jīng)成功綁定到指定的端口,并且偵聽客戶端請求。
這里有一些ServerSocket類的常用方法:
| 序號 | 方法描述 |
| 1 | public int getLocalPort() 返回此套接字在其上偵聽的端口 |
| 2 | public Socket accept() throws IOException 偵聽并接受到此套接字的連接 |
| 3 | public void setSoTimeout(int timeout) 通過指定超時(shí)值啟用/禁用 SO_TIMEOUT,以毫秒為單位 |
| 4 | public void bind(SocketAddress host, int backlog) 將 ServerSocket 綁定到特定地址(IP 地址和端口號) |
Socket 類的方法
java.net.Socket類代表客戶端和服務(wù)器都用來互相溝通的套接字??蛻舳艘@取一個(gè)Socket對象通過實(shí)例化 ,而 服務(wù)器獲得一個(gè)Socket對象則通過accept()方法的返回值。
Socket類有五個(gè)構(gòu)造方法.
| 序號 | 方法描述 |
| 1 | public Socket(String host, int port) throws UnknownHostException, IOException. 創(chuàng)建一個(gè)流套接字并將其連接到指定主機(jī)上的指定端口號 |
| 2 | public Socket(InetAddress host, int port) throws IOException 創(chuàng)建一個(gè)流套接字并將其連接到指定 IP 地址的指定端口號 |
| 3 | public Socket(String host, int port, InetAddress localAddress, int localPort) throws IOException. 創(chuàng)建一個(gè)套接字并將其連接到指定遠(yuǎn)程主機(jī)上的指定遠(yuǎn)程端口 |
| 4 | public Socket(InetAddress host, int port, InetAddress localAddress, int localPort) throws IOException 創(chuàng)建一個(gè)套接字并將其連接到指定遠(yuǎn)程地址上的指定遠(yuǎn)程端口 |
| 5 | public Socket() 通過系統(tǒng)默認(rèn)類型的 SocketImpl 創(chuàng)建未連接套接字 |
當(dāng)Socket構(gòu)造方法返回,并沒有簡單的實(shí)例化了一個(gè)Socket對象,它實(shí)際上會(huì)嘗試連接到指定的服務(wù)器和端口。
下面列出了一些感興趣的方法,注意客戶端和服務(wù)器端都有一個(gè)Socket對象,所以無論客戶端還是服務(wù)端都能夠調(diào)用這些方法。
| 序號 | 方法描述 |
| 1 | public void connect(SocketAddress host, int timeout) throws IOException 將此套接字連接到服務(wù)器,并指定一個(gè)超時(shí)值 |
| 2 | public InetAddress getInetAddress() 返回套接字連接的地址 |
| 3 | public int getPort() 返回此套接字連接到的遠(yuǎn)程端口 |
| 4 | public int getLocalPort() 返回此套接字綁定到的本地端口 |
| 5 | public SocketAddress getRemoteSocketAddress() 返回此套接字連接的端點(diǎn)的地址,如果未連接則返回 null |
| 6 | public InputStream getInputStream() throws IOException 返回此套接字的輸入流 |
| 7 | public OutputStream getOutputStream() throws IOException 返回此套接字的輸出流 |
| 8 | public void close() throws IOException 關(guān)閉此套接字 |
InetAddress 類的方法
這個(gè)類表示互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址。下面列出了Socket編程時(shí)比較有用的方法:
| 序號 | 方法描述 |
| 1 | static InetAddress getByAddress(byte[] addr) 在給定原始 IP 地址的情況下,返回 InetAddress 對象 |
| 2 | static InetAddress getByAddress(String host, byte[] addr) 根據(jù)提供的主機(jī)名和 IP 地址創(chuàng)建 InetAddress |
| 3 | static InetAddress getByName(String host) 在給定主機(jī)名的情況下確定主機(jī)的 IP 地址 |
| 4 | String getHostAddress() 返回 IP 地址字符串(以文本表現(xiàn)形式) |
| 5 | String getHostName() 獲取此 IP 地址的主機(jī)名 |
| 6 | static InetAddress getLocalHost() 返回本地主機(jī) |
| 7 | String toString() 將此 IP 地址轉(zhuǎn)換為 String |
Socket 客戶端實(shí)例
如下的GreetingClient 是一個(gè)客戶端程序,該程序通過socket連接到服務(wù)器并發(fā)送一個(gè)請求,然后等待一個(gè)響應(yīng)。
// 文件名 GreetingClient.java
import java.net.*;
import java.io.*;
public class GreetingClient
{
public static void main(String [] args)
{
String serverName = args[0];
int port = Integer.parseInt(args[1]);
try
{
System.out.println("Connecting to " + serverName
+ " on port " + port);
Socket client = new Socket(serverName, port);
System.out.println("Just connected to "
+ client.getRemoteSocketAddress());
OutputStream outToServer = client.getOutputStream();
DataOutputStream out =
new DataOutputStream(outToServer);
out.writeUTF("Hello from "
+ client.getLocalSocketAddress());
InputStream inFromServer = client.getInputStream();
DataInputStream in =
new DataInputStream(inFromServer);
System.out.println("Server says " + in.readUTF());
client.close();
}catch(IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
Socket 服務(wù)端實(shí)例
如下的GreetingServer 程序是一個(gè)服務(wù)器端應(yīng)用程序,使用Socket來一個(gè)指定的端口。
// 文件名 GreetingServer.java
import java.net.*;
import java.io.*;
public class GreetingServer extends Thread
{
private ServerSocket serverSocket;
public GreetingServer(int port) throws IOException
{
serverSocket = new ServerSocket(port);
serverSocket.setSoTimeout(10000);
}
public void run()
{
while(true)
{
try
{
System.out.println("Waiting for client on port " +
serverSocket.getLocalPort() + "...");
Socket server = serverSocket.accept();
System.out.println("Just connected to "
+ server.getRemoteSocketAddress());
DataInputStream in =
new DataInputStream(server.getInputStream());
System.out.println(in.readUTF());
DataOutputStream out =
new DataOutputStream(server.getOutputStream());
out.writeUTF("Thank you for connecting to "
+ server.getLocalSocketAddress() + "\nGoodbye!");
server.close();
}catch(SocketTimeoutException s)
{
System.out.println("Socket timed out!");
break;
}catch(IOException e)
{
e.printStackTrace();
break;
}
}
}
public static void main(String [] args)
{
int port = Integer.parseInt(args[0]);
try
{
Thread t = new GreetingServer(port);
t.start();
}catch(IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}編譯以上 java 代碼,并執(zhí)行以下命令來啟動(dòng)服務(wù),使用端口號為 6066:
$ java GreetingServer 6066 Waiting for client on port 6066...
像下面一樣開啟客戶端:
$ java GreetingClient localhost 6066 Connecting to localhost on port 6066 Just connected to localhost/127.0.0.1:6066 Server says Thank you for connecting to /127.0.0.1:6066 Goodbye!
希望本篇文章對您有所幫助
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