javasocket服务端和客户端编程

1、javasocket 编程、网络编程中两个主要的问题一个是如何准确地定位网络上一台或多台主机，另一个就是找到主机后如何可靠高效的进行数据传输。在 TCP/IP 协议中 IP 层主要负责网络主机的定位，数据传输的路由，由 IP 地址可以唯一的确定Internet 上的一台主机。而 TCP 层则提供面向应用的可靠（tcp）的或非可靠（UDP）的数据传输机制，这是网络编程的主要对象，一般不需要关心 IP 层是如何处理数据的。目前较为流行的网络编程模型是客户机/服务器（C/S）结构。即通信双方一方作为服务器等待客户提出请求并予以响应。客户则在需要服务时向服务器提出申请。服务器一般作为守护进程始终运行，

2、监听网络端口，一旦有客户请求，就会启动一个服务进程来响应该客户，同时自己继续监听服务端口，使后来的客户也能及时得到服务。二、两类传输协议：TCP、UDPTCP 是 TransferControlProtocol 的简称，是一种面向连接的保证可靠传输的协议通过 TCP 协议传输，得到的是一个顺序的无差错的数据流。发送方和接收方的成对的两个 socket 之间必须建立连接，以便在 TCP 协议的基础上进行通信，当一个 socket（通常都是 serversocket）等待建立连接时，另一个 socket 可以要求进行连接，一旦这两个 socket连接起来，它们就可以进行双向数据传输，双方都可以进行

3、发送或接收操作。UDP 是 UserDatagramProtocol 的简称，是一种无连接的协议，每个数据报都是一个独立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在网络上以任何可能的路径传往目的地，因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。（一）两者之间的比较UDP:1.每个数据报中都给出了完整的地址信息，因此无需要建立发送方和接收方的连接。2.UDP 传输数据时有大小限制的，每个被传输的数据报必须限定在 64KB 之内。3.UDP 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的次序到达接收方。TCP:1.面向连接的协议，在 socket 之间进行数据传输之前

4、必然要建立连接，所以在 TCP 中需要连接时间。2.TCP 传输数据大小限制，一旦连接建立起来，双方的 socket 就可以按统一的格式传输大的数据。3.TCP 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。（二）应用1.TCP 在网络通信上有极强的生命力，例如远程连接（Telnet）和文件传输（FTP）都需要不定长度的数据被可靠地传输。但是可靠的传输是要付出代价的，对数据内容正确性的检验必然占用计算机的处理时间和网络的带宽，因此 TCP 传输的效率不如 UDP 高。4.UDP 操作简单，而且仅需要较少的监护，因此通常用于局域网高可靠性的分散系统中client/serve

5、r 应用程序。例如视频会议系统，并不要求音频视频数据绝对的正确，只要保证连贯性就可以了，这种情况下显然使用 UDP 会更合理一些。三、基于 Socket 的 java 网络编程1 .什么是 Socket网络上的两个程序通过一个双向的通讯连接实现数据的交换，这个双向链路的一端称为一个Socket。Socket 通常用来实现客户方和服务方的连接。Socket 是 TCP/IP 协议的一个十分流行的编程界面，一个 Socket 由一个 IP 地址和一个端口号唯一确定。但是，Socket 所支持的协议种类也不光 TCP/IP 一种，因此两者之间是没有必然联系的。在 Java 环境下，Socket 编程

6、主要是指基于 TCP/IP 协议的网络编程。2 .Socket 通讯的过程Server 端 Listen（监听）某个端口是否有连接请求，Client 端向 Server 端发出Connect （连接） 请求， Server 端向 Client 端发回 Accept （接受） 消息。 一个连接就建立起来了。Server端和 Client 端都可以通过 Send,Write 等方法与对方通信。对于一个功能齐全的 Socket,都要包含以下基本结构，其工作过程包含以下四个基本的步骤：（1）创建 Socket;（2）打开连接到 Socket 的输入/出流；（3）按照一定的协议对 Socket 进行读/

7、写操作；(4)关闭 Socket。3 .创建 Socketjava在包中提供了两个类Socket和ServerSocket,分别用来表示双向连接的客户端和服务端。这是两个封装得非常好的类，使用很方便。其构造方法如下：Socket(InetAddressaddress,intport);Socket(InetAddressaddress,intport,booleanstream);Socket(Stringhost,intprot);Socket(Stringhost,intprot,booleanstream);Socket(SocketImplimpl)Socket(Stringhost,

8、intport,InetAddresslocalAddr,intlocalPort)Socket(InetAddressaddress,intport,InetAddresslocalAddr,intlocalPort)ServerSocket(intport);ServerSocket(intport,intbacklog);ServerSocket(intport,intbacklog,InetAddressbindAddr)其中 address、host 和 port 分别是双向连接中另一方的 IP 地址、主机名和端口号，stream 指明 socket 是流 socket 还是数据报

9、socket,localPort 表示本地主机的端口号，localAddr 和bindAddr 是本地机器的地址(ServerSocket 的主机地址)，impl 是 socket 的父类，既可以用来创建serverSocket 又可以用来创建 Socket。count 则表示服务端所能支持的最大连接数。Socketclient=newSocket(127.0.01.,80);ServerSocketserver=newServerSocket(80);注意，在选择端口时，必须小心。每一个端口提供一种特定的服务，只有给出正确的端口，才能获得相应的服务。01023 的端口号为系统所保留，例如 h

10、ttp 服务的端口号为80,telnet 服务的端口号为 21,ftp 服务的端口号为 23,所以我们在选择端口号时，最好选择一个大于1023 的数以防止发生冲突。在创建 socket 时如果发生错误，将产生 IOException,在程序中必须对之作出处理。所以在创建Socket 或 ServerSocket 时必须捕获或抛出异常。4 .简单的 Client/Server 程序(1)客户端程序importjava.io.*;/importjava.lang.*;.*;publicclassTalkClientpublicstaticvoidmain(String口args)throwsIOE

11、xceptiontrySocketsocket=newSocket(,4700);/向本机的4700端口发出客户请求BufferedReadersin=newBufferedReader(newInputStreamReader(System.in);/由系统标准输入设备构造BufferedReader对象PrintWriteros=newPrintWriter(socket.getOutputStream();/由Socket对象得到输出流，并构造PrintWriter对象BufferedReaderis=newBufferedReader(newInputStreamRe

12、ader(socket.getInputStream();/由Socket对象得到输入流，并构造相应的BufferedReader对象Stringreadline;readline=sin.readLine();/从系统标准输入读入一字符串while(!readline.equals(bye)/若从标准输入读入的字符串为bye”则停止循环os.println(readline);/将从系统标准输入读入的字符串输出到Serveros.flush();/刷新输出流，使Server马上收到该字符串System.out.println(Client:+readline);/在系统标准输出上打印读入的字

13、符串System.out.println(Server:+is.readLine();/从Server读入一字符串，并打印到标准输出上readline=sin.readLine();/从系统标准输入读入一字符串/继续循环os.close();/关闭Socket输出流is.close();/关闭Socket输入流socket.close();/关闭Socketcatch(Exceptione)System.out.println(cannotlistento:+e);/出错，打印出错信息(2)服务器端程序importjava.io.*;.*;importjava.applet.Applet;pu

14、blicclassTalkServerpublicstaticvoidmain(Stringargs)tryServerSocketserver=null;tryserver=newServerSocket(4700);/创建一个ServerSocket在端口4700监听客户请求catch(Exceptione)throwsIOExceptionSystem.out.println(cannotlistento:+e);/出错，打印出错信息Socketsocket=null;trysocket=server.accept();/使用accept()阻塞等待客户请求，有客户/请求到来则产生一个S

15、ocket对象，并继续执行catch(Exceptione)System.out.println(Error.+e);/出错，打印出错信息Stringline;BufferedReaderis=newBufferedReader(newInputStreamReader(socket.getInputStream();/由Socket对象得到输入流，并构造相应的BufferedReader对象PrintWriteros=newPrintWriter(socket.getOutputStream();/由Socket对象得到输出流，并构造PrintWriter对象BufferedReadersi

16、n=newBufferedReader(newInputStreamReader(System.in);/由系统标准输入设备构造BufferedReader对象System.out.println(Client:+is.readLine();/在标准输出上打印从客户端读入的字符串line=sin.readLine();/从标准输入读入一字符串while(!line.equals(bye)/如果该字符串为bye,则停止循环os.println(line);/向客户端输出该字符串os.flush();/刷新输出流，使Client马上收到该字符串System.out.println(Server:+

17、line);/在系统标准输出上打印读入的字符串System.out.println(Client:+is.readLine();/从Client读入一字符串，并打印到标准输出上line=sin.readLine();/从系统标准输入读入一字符串/继续循环os.close();/关闭Socket输出流is.close();/关闭Socket输入流socket.close();/关闭Socketserver.close();/关闭ServerSocketcatch(Exceptione)/出错，打印出错信息System.out.println(Error.+e);5.支持多客户的 client/s

18、erver 程序前面的 Client/Server 程序只能实现 Server 和一个客户的对话。在实际应用中，往往是在服务器上运行一个永久的程序，它可以接收来自其他多个客户端的请求，提供相应的服务。为了实现在服务器方给多个客户提供服务的功能，需要对上面的程序进行改造，利用多线程实现多客户机制。服务器总是在指定的端口上监听是否有客户请求，一旦监听到客户请求，服务器就会启动一个专门的服务线程来响应该客户的请求，而服务器本身在启动完线程之后马上又进入监听状态，等待下一个客户的到来。ServerSocketserverSocket=null;booleanlistening=true;tryserv

19、erSocket=newServerSocket(4700);/创建一个 ServerSocket 在端口 4700 监听客户请求catch(IOExceptione)while(listening)/永远循环监听newServerThread(serverSocket.accept(),clientnum).start();监听到客户请求，根据得到的 Socket 对象和客户计数创建服务线程，并启动之clientnum+;/增加客户计数serverSocket.close();/关闭 ServerSocket设计 ServerThread 类publicclassServerThreadex

20、tendsThreadSocketsocket=null;/保存与本线程相关的 Socket 对象intclientnum;/保存本进程的客户计数publicServerThread(Socketsocket,intnum)/构造函数this.socket=socket;/初始化 socket 变量clientnum=num+1;/初始化 clientnum 变量publicvoidrun()/线程主体try/在这里实现数据白接受和发送四、Datagram 通讯在 TCP/IP 协议的传输层除了 TCP 协议之外还有一个 UDP 协议， 相比而言 UDP 的应用不如 TCP广泛，几个标准白应用

21、层协议 HTTP,FTP,SMTP-使用的都是 TCP 协议。但是，UDP 协议可以应用在需要很强的实时交互性的场合，如网络游戏，视频会议等。1 .什么是 Datagram数据报(Datagram)就跟日常生活中的邮件系统一样，是不能保证可靠地寄到的，而面向链接的TCP 就好比电话，双方能肯定对方接受到了信息。TCP,可靠，传输大小无限制，但是需要连接建立时间，差错控制开销大。UDP,不可靠，差错控制开销较小，传输大小限制在 64K 以下，不需要建立连接。2 .Datagram 使用包 中提供了两个类 DatagramSocket 和 DatagramPacket 用来支持数据报通信，Data

22、gramSocket 用于在程序之间建立传送数据报的通信连接，DatagramPacket则用来表示一个数据报。DatagramSocket 的构造方法：DatagramSocket();DatagramSocket(intprot);DatagramSocket(intport,InetAddressladdr)其中，port 指明 socket 所使用的端口号，如果未指明端口号，则把 socket 连接到本地主机上一个可用的端口。laddr 指明一个可用的本地地址。给出端口号时要保证不发生端口冲突，否则会生成 SocketException 类例外。注意：上述的两个构造方法都声明抛弃非运行

23、时例外SocketException,程序中必须进行处理，或者捕获、或者声明抛弃。用数据报方式编写 client/server 程序时，无论在客户方还是服务方，首先都要建立一个DatagramSocket 对象，用来接收或发送数据报，然后使用 DatagramPacket 类对象作为传输数据的载体。DatagramPacket 的构造方法：DatagramPacket(bytebuf,intlength);DatagramPacket(bytebuf,intlength,InetAddressaddr,intport);DatagramPacket(bytebuf,intoffset,intl

24、ength);DatagramPacket(bytebuf,intoffset,intlength,InetAddressaddress,intport);其中，buf 中存放数据报数据，length 为数据报中数据的长度，addr 和 port 旨明目的地址，offset 指明了数据报的位移量。在接收数据前，应该采用上面的第一种方法生成一个 DatagramPacket 对象，给出接收数据的缓冲区及其长度。然后调用 DatagramSocket 的方法 receive。等待数据报的到来，receive。将一直等待，直到收到一个数据报为止。DatagramPacketpacket=newDat

25、agramPacket(buf,256);Socket.receive(packet);发送数据前，也要先生成一个新的 DatagramPacket 对象，这时要使用上面的第二种构造方法，在给出存放发送数据的缓冲区的同时，还要给出完整的目的地址，包括 IP 地址和端口号。发送数据是通过 DatagramSocket 的方法 send()实现的，send()根据数据报的目的地址来寻径，以传递数据报。DatagramPacketpacket=newDatagramPacket(buf,length,address,port);Socket.send(packet);在构造数据报日要给出 InetA

26、ddress 类参数。类 InetAddress 在包 中定义，用来表示一个Internet 地址，我们可以通过它提供的类方法 getByName()从一个表示主机名的字符串获取该主机的IP 地址，然后再获取相应的地址信息。3 .用 Datagram 进行广播通讯(MulticastSocket)DatagramSocket 只允许数据报发送一个目的地址， 包中提供了一个类MulticastSocket,允许数据报以广播方式发送到该端口的所有客户。MulticastSocket 用在客户端，监听服务器广播来的数据。(1)客户方程序：MulticastClient.javaimportjava.

27、io.*;.*;importjava.util.*;publicclassMulticastClientpublicstaticvoidmain(Stringargs)throwsIOExceptionMulticastSocketsocket=newMulticastSocket(4446);创建 4446 端口的广播套接字InetAddressaddress=InetAddress.getByName();得至 ij 的地址信息socket.joinGroup(address);使用 joinGroup()将广播套接字绑定到地址上DatagramPack

28、etpacket;for(inti=0;i5;i+)bytebuf=newbyte256;创建缓冲区packet=newDatagramPacket(buf,buf.length);创建接收数据报socket.receive(packet);/接收Stringreceived=newString(packet.getData();由接收到的数据报得到字节数组，并由此构造一个 String 对象System.out.println(QuoteoftheMoment:+received);打印得到的字符串循环 5 次socket.leaveGroup(address);把广播套接字从地址上解除绑定socket.close();/关闭广播套接字(2)服务器方程序：MulticastServer.javapublicclassMulticastServerpublicstaticvoidmain(Stringargs)throwsjava.io.IOExceptionnewMulticastServerThread().start();启动一个服务器线程(3)程序 MulticastServerThread.javaimpor