J2SE之Socket编程

1 什么是Socket编程？

• 网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，这个连接的一端称之为一个Socket。Socket的英文原意是“孔”或者是“插座”。通常也称之为“套接字”，用于描述IP地址和端口，可以用来实现不同计算机之间的通信。每种服务都打开一个Socket，并绑定到一个端口中，不同的端口对应着不同的服务。Socket正如其英文原意那样，像一个多孔插座，一台主机犹如布满各种插座的房间，每个插座有一个编号，有的插座提供220伏交流电，有的提供110伏交流电，有的则提供有线电视节目。客户软件将插头插到不同编号的插座，就可以得到不同的服务。

  2 连接过程

• 根据连接启动的方式以及本地套接字要连接的目标，套接字之间的连接过程可以分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。
• 第一步：服务器监听，是服务器套接字并不定位具体的客户端套接字，而是处于等待连接的状态，实时监控网络状态。
• 第二步：客户端请求，是指客户端的套接字提出连接请求，要连接的目标是服务器端的套接字。为此，客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字，指出服务器端套接字的地址和端口号，然后就向服务器端套接字提出连接请求。
• 第三步：连接确认，是指当服务器端套接字监听到或者接收到客户端套接字的连接请求，它就响应客户端套接字的请求，建立一个新的线程，把服务器端套接字的描述发给客户端，一旦客户端确认了此描述，连接就建立好了。而服务器端套接字继续处于监听状态，继续接收其他客户端套接字的连接请求。

  3 Java中如何实现Socket编程

• JavaSE中提供了实现Socket编程的API，让网络编程变得更简单，更夹面向对象。实现两台计算机（两个服务）之间的通讯，至少要编写以下的代码：
  a、服务器端Server.java：
  i、创建服务器端套接字，表示创建一个服务，并绑定端口号8080。
  ii、开始监听网络，准备接收客户端消息，程序在此等待，客户端发送请求之后，接收客户端套接字。
  iii、接收客户端消息：
• java.net.Socket类中getInputStream()方法返回这个Socket类对象的字节输入流：
  v、读取客户端消息：
  vi、关闭流，关闭客户端套接字和关闭服务器端套接字：
• 自定义Server类的示例代码：

      package com.geeklicreed.socket;
      import java.io.BufferedReader;
      import java.io.IOException;
      import java.io.InputStreamReader;
      import java.net.ServerSocket;
      import java.net.Socket;
      public class Server {
              public static void main(String[] args) {
                      ServerSocket serverSocket = null;
                      Socket clientSocket = null;
                      BufferedReader br = null;
                      try {
                              //1、创建服务器端套接字对象，表示创建一个服务，并且将该服务绑定到8080端口上
                              serverSocket = new ServerSocket(8080);
                              //2、开始监听网络，准备接收客户端的请求，程序在这等待，当客户端发起请求后，接收客户端套接字
                              clientSocket = serverSocket.accept();
                              System.out.println("clientSocket：" + clientSocket);
                              //3、接收client消息
                              br = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));
                              //4、读取client消息
                              String temp = null;
                              while((temp = br.readLine()) != null){
                                      System.out.println(temp);
                              }
                      } catch (Exception e) {
                              e.printStackTrace();
                      } finally {
                              //关闭流
                              if(br != null){
                                      try {
                                              br.close();
                                      } catch (IOException e) {
                                              e.printStackTrace();
                                      }
                              }
                              //关闭客户端套接字
                              if(clientSocket != null){
                                      try {
                                              clientSocket.close();
                                      } catch (IOException e) {
                                              e.printStackTrace();
                                      }
                              }
                              //关闭服务端套接字
                              if(serverSocket != null){
                                      try {
                                              serverSocket.close();
                                      } catch (IOException e) {
                                              e.printStackTrace();
                                      }
                              }
                      }
              }
      }

  b、客户端Client.java：
  i、创建客户端套接字，指向某台电脑的某台服务
  ii、发送消息
  iii、发送

• java.net.Socket类中getOutputStream()方法返回这个Socket类对象的字节输出流：

• java.io.PrintWriter打印字符输出流类中的print(String s)方法：流中输出一个字符串
  v、关闭流，关闭客户端套接字

• 自定义Client类的示例代码：

      import java.io.IOException;
      import java.io.PrintWriter;
      import java.net.Socket;
  
      public class Client {
              public static void main(String[] args) {
                      Socket clientSocket = null;
                      PrintWriter out = null;
                      try {
                              //1、创建客户端套接字，指向某台计算机上的某台服务
                              clientSocket = new Socket("192.168.0.160",8080);
                              //2、发送消息
                              String msg = "Hello World!";
                              out = new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream());
                              //3、发送
                              out.print(msg);
                              out.flush();
                      } catch (Exception e) {
                              e.printStackTrace();
                      } finally {
                              //关闭流
                              if(out != null){
                                      out.close();
                              }
                              //关闭客户端套接字
                              if(clientSocket != null){
                                      try {
                                              clientSocket.close();
                                      } catch (IOException e) {
                                              e.printStackTrace();
                                      }
                              }    
                      }
              }
      }

  4 读取的从浏览器发送的HTTP请求协议

  上面的客户端程序不再使用 java 代码，我们尝试将“客户端程序”改为“浏览器客户端软件”，编写以下服务器端程序 。

      package com.geeklicreed.socket;
  
      import java.io.BufferedReader;
      import java.io.IOException;
      import java.io.InputStreamReader;
      import java.net.ServerSocket;
      import java.net.Socket;
      //服务器，接收浏览器client发送的请求
      public class Server {
  
              public static void main(String[] args) {
                      ServerSocket serverSocket = null;
                      Socket clientSocket = null;
                      BufferedReader br = null;
                      try {
                              //1、创建服务器端套接字对象，表示创建一个服务，并且将该服务绑定到8080端口上
                              serverSocket = new ServerSocket(8080);
                              //2、开始监听网络，准备接收客户端的请求，程序在这等待，当客户端发起请求后，接收客户端套接字
                              clientSocket = serverSocket.accept();
                              System.out.println("clientSocket：" + clientSocket); //打印客户端套接字
                              //3、接收client消息
                              br = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));
                              //4、读取client消息
                              String msgFromClient = null;
                              while((msgFromClient = br.readLine()) != null){
                                      System.out.println(msgFromClient);
                              }
                      } catch (Exception e) {
                              e.printStackTrace();
                      } finally {
                              //关闭流
                              if(br != null){
                                      try {
                                              br.close();
                                      } catch (IOException e) {
                                              e.printStackTrace();
                                      }
                              }
                              //关闭客户端套接字
                              if(clientSocket != null){
                                      try {
                                              clientSocket.close();
                                      } catch (IOException e) {
                                              e.printStackTrace();
                                      }
                              }
                              //关闭服务端套接字
                              if(serverSocket != null){
                                      try {
                                              serverSocket.close();
                                      } catch (IOException e) {
                                              e.printStackTrace();
                                      }
                              }
                      }
              }
  
      }

• 读取从浏览器中发送的HTTP请求协议：打开 FF 浏览器（标准浏览器），在地址栏上输入以下 URL ，然后敲回，控制台中显示如下内容：