Java Scoket编程
一，网络编程中两个主要的问题
一个是如何准确的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地址可以唯一地确定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，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和UDP
TCP是Tranfer Control Protocol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server socket）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，双方都可以进行发送 或接收操作。
UDP是User Datagram Protocol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。
TCP和UDP的区别：
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传输数据时是有大小限制的，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。
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。
2，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/server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/写操作；
（4） 关闭Socket.（在实际应用中，并未使用到显示的close，虽然很多文章都推荐如此，不过在我的程序中，可能因为程序本身比较简单，要求不高，所以并未造成什么影响。）
3、创建Socket
创建Socket
java在包java.net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(InetAddress address, int port);
Socket(InetAddress address, int port, boolean stream);
Socket(String host, int prot);
Socket(String host, int prot, boolean stream);
Socket(SocketImpl impl)
Socket(String host, int port, InetAddress localAddr, int localPort)
Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort)
ServerSocket(int port);
ServerSocket(int port, int backlog);
ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr)
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。例如：学习视频网 http://www.xxspw.com
Socket client = new Socket("127.0.01.", 80);
ServerSocket server = new ServerSocket(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。0~1023的端口号为系统所保留，例如http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是必须捕获或抛出例外。
例：基于TCP的数据传输，传递字符串：
服务器端：
public class SocketServer { public static void main(String[] args) { try { /* * 1、创建serverScoket对象 * 2、调用accept()方法开启监听 * 3、获取文件流（输出流或输入流） * 4、执行读写操作 * 5、关闭流 * 6、关闭serversocket。 */ ServerSocket server = new ServerSocket(8888); System.out.println("服务器已经启动！"); // 接收客户端发送的信息 Socket socket = server.accept(); InputStream is = socket.getInputStream(); BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is)); String info = null; while ((info = br.readLine()) != null) { System.out.println(info); } // 向客户端写入信息 OutputStream os = socket.getOutputStream(); String str = "欢迎登陆到server服务器!"; os.write(str.getBytes()); // 关闭文件流 os.close(); br.close(); is.close(); socket.close(); server.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }
客户端：
public class SocketClient { public static void main(String[] args) { try { /* * 1、创建socket，指定服务器的地址和端口号 * 2、创建文件流 * 3、执行读取或者写入操作 * 4、关闭文件流 * 5、关闭socket */ System.out.println("客户端已启动!"); Socket socket = new Socket("localhost", 8888); OutputStream os = socket.getOutputStream(); String msg = "用户名：张三 密码：123123"; os.write(msg.getBytes()); socket.shutdownOutput(); //获取服务器响应信息 InputStream is = socket.getInputStream(); BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is)); String info = null; while ((info = br.readLine()) != null) { System.out.println(info); } //关闭资源 br.close(); os.close(); is.close(); socket.close(); } catch (UnknownHostException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }
例：基于TCP的数据传输，传输对象
服务器端：
public class SocketServer { public static void main(String[] args) { try { /* * 1、创建serverScoket对象 * 2、调用accept()方法开启监听 * 3、获取文件流（输出流或输入流） * 4、执行读写操作 * 5、关闭流 * 6、关闭serversocket。 */ ServerSocket server = new ServerSocket(8888); System.out.println("服务器已经启动！"); // 接收客户端发送的信息 Socket socket = server.accept(); InputStream is = socket.getInputStream(); // 执行反序列化 ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(is); Student stu = (Student) ois.readObject(); stu.Show(); // 向客户端写入信息 OutputStream os = socket.getOutputStream(); String str = "欢迎登陆到server服务器!"; os.write(str.getBytes()); // 关闭文件流 ois.close(); os.close(); is.close(); socket.close(); server.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (ClassNotFoundException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }
客户端：
public class SocketClient { public static void main(String[] args) { try { /* * 1、创建socket，指定服务器的地址和端口号 * 2、创建文件流 * 3、执行读取或者写入操作 * 4、关闭文件流 * 5、关闭socket */ System.out.println("客户端已启动!"); Socket socket = new Socket("localhost", 8888); OutputStream os = socket.getOutputStream(); //创建对象 Student stu = new Student(); stu.setName("张三"); stu.setPwd("123123"); //执行序列化操作 ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(os); oos.writeObject(stu); socket.shutdownOutput(); //获取服务器响应信息 InputStream is = socket.getInputStream(); BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is)); String info = null; while ((info = br.readLine()) != null) { System.out.println(info); } //关闭资源 br.close(); is.close(); oos.close(); os.close(); socket.close(); } catch (UnknownHostException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }
例：基于多线程的通讯请求，多客户端访问服务器
服务器端：
public class SocketServer { public static void main(String[] args) { try { /* * 1、创建serverScoket对象 2、调用accept()方法开启监听 3、获取文件流（输出流或输入流） 4、执行读写操作 * 5、关闭流 6、关闭serversocket。 */ ServerSocket server = new ServerSocket(8888); System.out.println("服务器已经启动！"); // 接收客户端发送的信息 while (true) { //阻塞会让程序停止 Socket socket = server.accept(); ServerThread st = new ServerThread(socket); st.start(); } } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }
线程类：
public class ServerThread extends Thread { private Socket socket; public ServerThread(Socket socket) { this.socket = socket; } public void run() { InputStream is; try { is = socket.getInputStream(); // 执行反序列化 ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(is); Student stu = (Student) ois.readObject(); stu.Show(); // 向客户端写入信息 OutputStream os = socket.getOutputStream(); String str = "欢迎登陆到server服务器!"; os.write(str.getBytes()); // 关闭文件流 os.close(); ois.close(); is.close(); socket.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (ClassNotFoundException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }
客户端：
public class SocketClient { public static void main(String[] args) { try { /* * 1、创建socket，指定服务器的地址和端口号 * 2、创建文件流 * 3、执行读取或者写入操作 * 4、关闭文件流 * 5、关闭socket */ System.out.println("客户端已启动!"); Socket socket = new Socket("localhost", 8888); OutputStream os = socket.getOutputStream(); //创建对象 Student stu = new Student(); stu.setName("张三"); stu.setPwd("123123"); //执行序列化操作 ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(os); oos.writeObject(stu); socket.shutdownOutput(); //获取服务器响应信息 InputStream is = socket.getInputStream(); BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is)); String info = null; while ((info = br.readLine()) != null) { System.out.println(info); } //关闭资源 br.close(); is.close(); oos.close(); os.close(); socket.close(); } catch (UnknownHostException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }
例：基于UDP的数据传递：
public class SocketServer { public static void main(String[] args) { try { byte[] bytes = new byte[1024]; //创建一个包对象 DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes, bytes.length); //创建一个socket对象 DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8888); //接收消息 socket.receive(packet); //将字节数组转换为字符串 String msg = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength()); //输出客户端的IP地址和消息 System.out.println(packet.getAddress().getHostAddress() + ":" + msg); socket.close(); } catch (SocketException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }
客户端：
public class SocketClient { public static void main(String[] args) { try { //定义要发送的消息 String msg = "用户名：张三 密码:123"; //获取服务器的地址 InetAddress add = InetAddress.getByName("localhost"); //创建packet包对象，封装要发送的包数据和服务器地址和端口号 DatagramPacket packet = new DatagramPacket(msg.getBytes(), msg.getBytes().length, add, 8888); //创建Socket对象 DatagramSocket socket = new DatagramSocket(); //发送消息到服务器 socket.send(packet); //关闭socket socket.close(); } catch (UnknownHostException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (SocketException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }