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小蜜锋    -  云代码空间

—— 技术宅拯救世界!

Java Socket编程(服务器与客户端通信)

2012-12-27|4827阅||

摘要:第一步 充分理解Socket 1.什么是socket 所谓socket通常也称作"套接字",用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄。应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。 以 J2SDK-1.3为例,Socket和ServerSocket

第一步 充分理解Socket
1.什么是socket
所谓socket通常也称作"套接字",用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄。应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。
以 J2SDK-1.3为例,Socket和ServerSocket类库位于java.net包中。ServerSocket用于服务器端,Socket是 建立网络连接时使用的。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。对于一个网络连接来说,套接字是平等 的,并没有差别,不因为在服务器端或在客户端而产生不同级别。不管是Socket还是ServerSocket它们的工作都是通过SocketImpl类 及其子类完成的。
重要的Socket API:
java.net.Socket继承于java.lang.Object,有八个构造器,其方法并不多,下面介绍使用最频繁的三个方法,其它方法大家可以见JDK-1.3文档。
.Accept方法用于产生"阻塞",直到接受到一个连接,并且返回一个客户端的Socket对象实例。"阻塞"是一个术语,它使程序运行暂时"停留"在这个地方,直到一个会话产生,然后程序继续;通常"阻塞"是由循环产生的。
.getInputStream方法获得网络连接输入,同时返回一个IutputStream对象实例,。
.getOutputStream方法连接的另一端将得到输入,同时返回一个OutputStream对象实例。
注意:其中getInputStream和getOutputStream方法均会产生一个IOException,它必须被捕获,因为它们返回的流对象,通常都会被另一个流对象使用。
2.如何开发一个Server-Client模型的程序
开发原理:
服务器,使用ServerSocket监听指定的端口,端口可以随意指定(由于1024以下的端口通常属于保留端口,在一些操作系统中不可以随意使用,所以建议使用大于1024的端口),等待客户连接请求,客户连接后,会话产生;在完成会话后,关闭连接。
客户端,使用Socket对网络上某一个服务器的某一个端口发出连接请求,一旦连接成功,打开会话;会话完成后,关闭Socket。客户端不需要指定打开的端口,通常临时的、动态的分配一个1024以上的端口。
{建立服务器} 
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();
	}
}


这个程序建立了一个服务器,它一直监听10000端口,等待用户连接。在建立连接后给客户端返回一段信息,然后结束会话。这个程序一次只能接受一个客户连接。
{建立客户端} 
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();
	}
}


这个客户端连接到地址为xxx.xxx.xxx.xxx的服务器,端口为10000,并从键盘输入一行信息,发送到服务器,然后接受服务器的返回信息,最后结束会话。
 
第二步 多个客户同时连接
在实际的网络环境里,同一时间只对一个用户服务是不可行的。一个优秀的网络服务程序除了能处理用户的输入信息,还必须能够同时响应多个客户端的连接请求。在java中,实现以上功能特点是非常容易的。
设计原理:
主程序监听一端口,等待客户接入;同时构造一个线程类,准备接管会话。当一个Socket会话产生后,将这个会话交给线程处理,然后主程序继续监听。运用Thread类或Runnable接口来实现是不错的办法。
{实现消息共享} 
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();
	}
}


这 个程序监听10000端口,并将接入交给CreateServerThread线程运行。CreateServerThread线程接受输入,并将输入回 应客户,直到客户输入"bye",线程结束。我们可以在createMessage方法中,对输入进行处理,并产生结果,然后把结果返回给客户。
 
第三步 实现信息共享:在Socket上的实时交流
网络的伟大之一也是信息共享,Server可以主动向所有Client广播消息,同时Client也可以向其它Client发布消息。下面看看如何开发一个可以实时传递消息的程序。
设计原理:
服务器端接受客户端的连接请求,同时启动一个线程处理这个连接,线程不停的读取客户端输入,然后把输入加入队列中,等候处理。在线程启动的同时将线程加入队列中,以便在需要的时候定位和取出。
{源码} 
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 . 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 ="-+- .line 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;
		}
	}
}





这就是程序运行后,多用户登陆并且输入信息后的屏幕。实现了信息的实时广播。用户输入"l"就可以列出在线人员表。
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