Socket编程

Socket编程

主要内容：

什么是Socket？

Socket基本通信模型

使用基于TCP协议的Socket

使用基于UDP协议的Socket

课程内容：

1.什么是Socket

Socket（套接字）是一种抽象层，应用程序通过它来发送和接收数据，就像应用程序打开了一个文件句柄，将数据读写到稳定的存储器上一样。使用Socket可以将应用程序添加到网络中，并与处于同一网络中的其他应用程序进行通信。一台计算机上的应用程序向socket写入的信息能够被另一台计算机上的另一个应用程序读取，反之依然。根据不同的的底层协议实现，也会很多种不同的Socket。本课当中只覆盖了TCP/IP协议族的内容，在这个协议族当中主要的Socket类型为流套接字（stream socket）和数据报套接字(datagram socket)。流套接字将TCP作为其端对端协议，提供了一个可信赖的字节流服务。数据报套接字使用UDP协议，提供可一个“尽力而为”的数据报服务，应用程序可以通过它发送最长65500字节的个人信息。

2. Socket基本通信模型



3. 使用基于TCP协议的Socket

一个客户端要发起一次通信，首先必须知道运行服务器端的主机IP地址。然后由网络基础设施利用目标地址，将客户端发送的信息传递到正确的主机上，在Java中，地址可以由一个字符串来定义，这个字符串可以使数字型的地址（比如192.168.1.1），也可以是主机名（example.com）。

在Java当中InetAddress类代表了一个网络目标地址，包括主机名和数字类型的地址信息。下面为大家介绍一下基于TCP协议操作Socket的API：

ServerSocket：这个类是实现了一个服务器端的Socket，利用这个类可以监听来自网络的请求。

a) 创建ServerSocket的方法：

ServerSocket(Int localPort)

ServerSocket(int localport,int queueLimit)

ServerSocket(int localport,int queueLimit,InetAddress localAddr)

创建一个ServerSocket必须指定一个端口，以便客户端能够向该端口号发送连接请求。端口的有效范围是0-65535

b) ServerSocket操作

Socket accept()

void close

accept()方法为下一个传入的连接请求创建Socket实例，并将已成功连接的Socket实例返回给服务器套接字，如果没有连接请求，accept()方法将阻塞等待；

close方法用于关闭套接字

客户端Socket：

a) 创建Socket的方法：

Socket（InetAddress remoteAddress,int remotePort）

利用Socket的构造函数，可以创建一个TCP套接字后，先连接到指定的远程地址和端口号。

b) 操作Socket的方法

//读取硬盘上的文件

InputStream getInputStream()

OutputStream getOutputStream()

void close()

操作TCPsocket的图示：



使用基于UDP的Socket

a) 创建DatagramPacket

DatagramSocket(byte [] data,int offset,int length,InetAddress remoteAddr,int remotePort)

该构造函数创建一个数据报文对象，数据包含在第一个参数当中

b) 创建DatagramSocket创建

DatagramSocket(int localPort)

以上构造函数将创建一个UDP套接字；

c) DatagramSocket：发送和接受

void send(DatagramPacket packet)

void receive(DatagramPacket packet)

send()方法用来发送DatagramPacket实例。一旦创建连接，数据报将发送到该套接字所连接的地址；

receive()方法将阻塞等待，知道接收到数据报文，并将报文中的数据复制到指定的DatagramPacket实例中

服务器端

public void run(){
//声明一个ServerSocket对象
ServerSocket serverSocket = null;
try {
//创建一个ServerSocket对象，并让这个Socket在4567端口监听
serverSocket = new ServerSocket(4567);
//调用ServerSocket的accept()方法，一直等待接受客户端所发送的请求
Socket socket = serverSocket.accept();
//从Socket当中得到InputStream对象
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
byte buffer [] = new byte[1024*4];
int temp = 0;
//从InputStream当中读取客户端所发送的数据
while((temp = inputStream.read(buffer)) != -1){
System.out.println(new String(buffer,0,temp));}
//          } catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
finally{
try {
serverSocket.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}

}

客户端

try {
//创建一个Socket对象，指定服务器端的IP地址和端口号
Socket socket = new Socket("192.168.1.104",4567);
//使用InputStream读取硬盘上的文件
InputStream inputStream = new FileInputStream("e://words.txt");
//从Socket当中得到OutputStream
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
byte buffer [] = new byte[4*1024];
int temp = 0 ;
//将InputStream当中的数据取出，并写入到OutputStream当中
while((temp = inputStream.read(buffer)) != -1){
outputStream.write(buffer, 0, temp);
}

4.使用基于UDP协议的Socket

UDP服务器端

public void run(){

try {
//创建一个DatagramSocket对象，并指定监听的端口号
DatagramSocket socket = new DatagramSocket(4567);
byte data [] = new byte[1024];
//创建一个空的DatagramPacket对象
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data,data.length);
MulticastLock lock = null;
lock.acquire();
//使用receive方法接收客户端所发送的数据
socket.receive(packet);
String result = new     String(packet.getData());//,packet.getOffset(),packet.getLength()
System.out.println("result--->" + result);
lock.release();
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}

UDP客户端：

public static void main(String[] args) {
try {
//首先创建一个DatagramSocket对象
DatagramSocket socket = new DatagramSocket(4567);
//创建一个InetAddree ip地址有问题，应该在一个局域网
InetAddress serverAddress = InetAddress.getByName("192.168.1.104");
String str = "hello";
byte data [] = str.getBytes();
//创建一个DatagramPacket对象，并指定要讲这个数据包发送到网络当中的哪个地址，以及端口号
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data,data.length,serverAddress,4567);
//调用socket对象的send方法，发送数据
socket.send(packet);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}