java网络socket编程

一、基础简介

在网络中,数据是以数据报进行传输的,是一个个有限大小的数据包。

数据报包含两部分,首部和有效负载。

a首部:包含目的地的地址和端口,以及来源地的地址和端口,用来检查是否数据被破坏的校验和,以及其他保证可靠传输的管理信息。

b有效负载:数据本身。

内部的分包,以及首部的生成这些底层操作,java无需过问。操作的时候只需要Socket就可以了。也是一种读写字节的流操作。

Socket的使用

Socket是两台主机的连接,包含以下7个操作部分:

1.连接远程服务器

2.发送数据

3.接收数据

4.关闭连接

5.服务器绑定端口

6.服务器监听入栈数据

7.服务器在绑定端口上接收来自远程机器(客户端)的连接

前四个是属于java的socket类,后三个作为服务器的需求,等待客户端的连接。这些操作是由ServerSocket来实现的。

1.程序用构造函数创建一个新的Socket

2.Socket尝试连接远程主机。

一旦建立起了连接,本地和远程主机就从Socket中获取输入和输出流,这个过程是全双工的。

二、Socket客户端


三、Server  Socket服务器端

java提供了一个ServerSocket类表示服务器Socket。服务器Socket在服务器上运行,监听入栈ftp连接。每个服务器Socket监听服务器上的一个特定端口。当远程主机的一个客户端尝试连接这个端口时,服务器会被唤醒,协商建立服务器端与客户端的连接,并返回一个常规的Socket对象,用于向客户端发送数据,数据总是通过常规Socket进行传输的。

使用ServerSocket类

serverSocket类包含了使用java编写服务器所需要的全部内容。包括创建新ServerSocket对象的构造函数,在指定端口监听客户端的连接的方法,配置各个服务器Socket选项的方法,以及一些其他常用的方法,例如toString()。

Server服务器的基本生命周期

1.使用一个ServerSocket()构造函数在一个特定的端口创建一个新的ServerSocket对象。

2.ServerSocket使用accept()方法来监听这个端口的入栈连接。accept会一直阻塞,直到一个客户端尝试与服务器建立连接,此时这个accept方法将返回一个连接客户端和服务器的Socket对象。

3.根据服务器类型,调用Socket的getInputStream,或getOutputStream方法,或者这两个方法都调用。获取客户端通信的输入流和输出流。

4.服务器和客户端根据已经协商的协议交互,直到关闭连接(所以关闭连接很重要)。

5.关闭服务器和客户端的连接。

6.返回第2步,等待下一次连接。

多线程接收客户端信息

由于服务器在等待客户端连接并处理时,会处理完一个再处理下一个,资源会浪费,或客户端等待时间过长。做一个简单优化,每次收到客户端的请求连接时,就开启一个线程来处理响应。

线程池的方式改进多并发请求服务器问题

如果每来一个请求,就要开启一个线程的话,有可能同时来上万个请求使内存暴增,导致程序崩溃。


四、实现单文件服务器

研究http服务器,首先从一个简单的服务器开始,无论接收什么请求,都始终发送同一个文件。


五、实现重定向服务器

六、HTTP请求响应报文

http报文包含请求报文和响应报文两种,都包含起始行,首部字段,主体三部分。请求报文是客户端向服务器端请求资源时发送的http报文。响应报文为从服务器端发往客户端的报文。

1.起始行

第一行就是起始行,在请求报文中用来说明要做什么,在响应报文中说明出现了什么情况。

2.首部字段

起始行后面有0个或者多个首部字段。每个首部字段都包含一个名字和一个值。用冒号分隔。以一个空行结束。

3.主体

可以是任何二进制数据,视频音频当然也可以是文本。

附加(一):Java四种线程池的使用

Java通过Executor提供四种线程池,分别为:

newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池,如果线程超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。

newFixedThreadPool创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。

newScheduledThreadPool创建一个定长的线程池,支持定时及周期性任务执行。

newSingleThreadExecutor创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务。保证所有任务按照指定顺序进行执行。

(1)newCachedThreadPool

重点:可回收,无可回收创建新线程。

(2)newFixedThreadPool

重点:定长,剩余的在队列中等待。

(3)newScheduleThreadPool

重点:定长,支持周期性任务执行。

(4)newSingleThreadExecutor

重点:单线程化的线程池,用唯一的工作线程来执行任务,所有任务按指定顺序执行。

我们可以通过jdk自带的监控工具来监控我们创建的线程数量,运行一个不终止的线程,创建指定量的线程,来观察。

工具目录:C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_06\bin\jconsole.exe











七、实现聊天系统的群聊功能NIO

八、实现聊天系统的群聊功能BIO

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