基於Socket的低層次Java網絡編程
- Socket通訊
網絡上的兩個程序通過一個雙向的通訊連接實現數據的交換，這個雙向鏈路的一端稱為一個Socket。Socket通常用來實現客戶方和服務方的連接。Socket是TCP/IP協議的一個十分流行的編程界面，一個Socket由一個IP地址和一個端口號唯一確定。
在傳統的UNIX環境下可以操作TCP/IP協議的接口不止Socket一個，Socket所支持的協議種類也不光TCP/IP一種，因此兩者之間是沒有必然聯系的。在Java環境下，Socket編程主要是指基於TCP/IP協議的網絡編程。
- Socket通訊的一般過程
使用Socket進行Client/Server程序設計的一般連接過程是這樣的：Server端Listen(監聽)某個端口是否有連接請求，Client端向Server端發出Connect(連接)請求，Server端向Client端發回Accept（接受）消息。一個連接就建立起來了。Server端和Client端都可以通過Send，Write等方法與對方通信。
對於一個功能齊全的Socket，都要包含以下基本結構，其工作過程包含以下四個基本的步驟：
（1） 創建Socket；
（2） 打開連接到Socket的輸入/出流；
（3） 按照一定的協議對Socket進行讀/寫操作；
（4） 關閉Socket。
- 創建Socket
java在包java.net中提供了兩個類Socket和ServerSocket，分別用來表示雙向連接的客戶端和服務端。這是兩個封裝得非常好的類，使用很方便。其構造方法如下：
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分別是雙向連接中另一方的IP地址、主機名和端口號，stream指明socket是流socket還是數據報socket，localPort表示本地主機的端口號，localAddr和bindAddr是本地機器的地址（ServerSocket的主機地址），impl是socket的父類，既可以用來創建serverSocket又可以用來創建Socket。count則表示服務端所能支持的最大連接數。例如：
Socket client = new Socket("127.0.01.", 80);
ServerSocket server = new ServerSocket(80);
註意，在選擇端口時，必須小心。每一個端口提供一種特定的服務，只有給出正確的端口，才能獲得相應的服務。0~1023的端口號為系統所保留，例如http服務的端口號為80,telnet服務的端口號為21,ftp服務的端口號為23, 所以我們在選擇端口號時，最好選擇一個大於1023的數以防止發生沖突。
在創建socket時如果發生錯誤，將產生IOException，在程序中必須對之作出處理。所以在創建Socket或ServerSocket是必須捕獲或拋出例外。
- 簡單的Client/Server程序設計
下面我們給出一個用Socket實現的客戶和服務器交互的典型的C/S結構的演示程序，讀者通過仔細閱讀該程序，會對前面所討論的各個概念有更深刻的認識。程序的意義請參考註釋。
- 客戶端程序
import java.io.*;
import java.net.*;
public class TalkClient {
public static void main(String args[]) {
try{
Socket socket=new Socket("127.0.0.1",4700);
//向本機的4700端口發出客戶請求
BufferedReader sin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
//由系統標準輸入設備構造BufferedReader對象
PrintWriter os=new PrintWriter(socket.getOutputStream());
//由Socket對象得到輸出流，並構造PrintWriter對象
BufferedReader is=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
//由Socket對象得到輸入流，並構造相應的BufferedReader對象
String readline;
readline=sin.readLine(); //從系統標準輸入讀入一字符串
while(!readline.equals("bye")){
//若從標準輸入讀入的字符串為 "bye"則停止循環
os.println(readline);
//將從系統標準輸入讀入的字符串輸出到Server
os.flush();
//刷新輸出流，使Server馬上收到該字符串
System.out.println("Client:"+readline);
//在系統標準輸出上打印讀入的字符串
System.out.println("Server:"+is.readLine());
//從Server讀入一字符串，並打印到標準輸出上
readline=sin.readLine(); //從系統標準輸入讀入一字符串
} //繼續循環
os.close(); //關閉Socket輸出流
is.close(); //關閉Socket輸入流
socket.close(); //關閉Socket
}catch(Exception e) {
System.out.println("Error"+e); //出錯，則打印出錯信息
}
}
}
- 服務器端程序
import java.io.*;
import java.net.*;
import java.applet.Applet;
public class TalkServer{
public static void main(String args[]) {
try{
ServerSocket server=null;
try{
server=new ServerSocket(4700);
//創建一個ServerSocket在端口4700監聽客戶請求
}catch(Exception e) {
System.out.println("can not listen to:"+e);
//出錯，打印出錯信息
}
Socket socket=null;
try{
socket=server.accept();
//使用accept()阻塞等待客戶請求，有客戶
//請求到來則產生一個Socket對象，並繼續執行
}catch(Exception e) {
System.out.println("Error."+e);
//出錯，打印出錯信息
}
String line;
BufferedReader is=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
//由Socket對象得到輸入流，並構造相應的BufferedReader對象
PrintWriter os=newPrintWriter(socket.getOutputStream());
//由Socket對象得到輸出流，並構造PrintWriter對象
BufferedReader sin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
//由系統標準輸入設備構造BufferedReader對象
System.out.println("Client:"+is.readLine());
//在標準輸出上打印從客戶端讀入的字符串
line=sin.readLine();
//從標準輸入讀入一字符串
while(!line.equals("bye")){
//如果該字符串為 "bye"，則停止循環
os.println(line);
//向客戶端輸出該字符串
os.flush();
//刷新輸出流，使Client馬上收到該字符串
System.out.println("Server:"+line);
//在系統標準輸出上打印讀入的字符串
System.out.println("Client:"+is.readLine());
//從Client讀入一字符串，並打印到標準輸出上
line=sin.readLine();
//從系統標準輸入讀入一字符串
} //繼續循環
os.close(); //關閉Socket輸出流
is.close(); //關閉Socket輸入流
socket.close(); //關閉Socket
server.close(); //關閉ServerSocket
}catch(Exception e){
System.out.println("Error:"+e);
//出錯，打印出錯信息
}
}
}基於Socket的低層次Java網絡編程