本文內(nèi)容
Socket概述
Socket的重要API
一個(gè)Socket通信的例子
Socket是什么？
Socket通常也稱作“套接字”，用于描述IP地址和端口，是一個(gè)通信鏈的句柄。應(yīng)用程序通常通過“套接字”向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請(qǐng)求或者應(yīng)答網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求。
在java中，Socket和ServerSocket類庫位于java.net包中。ServerSocket用于服務(wù)器端，Socket是建立網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)使用的。在連接成功時(shí)，應(yīng)用程序兩端都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)Socket實(shí)例，操作這個(gè)實(shí)例，完成所需的會(huì)話。
對(duì)于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接來說，套接字是平等的，并沒有差別，不因?yàn)樵诜?wù)器端或在客戶端而產(chǎn)生不同級(jí)別。
Socket的直觀描述
Socket的英文原義是“孔”或“插座”。在這里作為進(jìn)程通信機(jī)制，取后一種意義。socket非常類似于電話插座。以一個(gè)國家級(jí)電話網(wǎng)為例。電話的通話雙方相當(dāng)于相互通信的2個(gè)進(jìn)程，區(qū)號(hào)是它的網(wǎng)絡(luò)地址；區(qū)內(nèi)一個(gè)單位的交換機(jī)相當(dāng)于一臺(tái)主機(jī)，主機(jī)分配給每個(gè)用戶的局內(nèi)號(hào)碼相當(dāng)于socket號(hào)。任何用戶在通話之前，首先要占有一部電話機(jī)，相當(dāng)于申請(qǐng)一個(gè)socket；同時(shí)要知道對(duì)方的號(hào)碼，相當(dāng)于對(duì)方有一個(gè)固定的socket。然后向?qū)Ψ綋芴?hào)呼叫，相當(dāng)于發(fā)出連接請(qǐng)求(假如對(duì)方不在同一區(qū)內(nèi)，還要撥對(duì)方區(qū)號(hào)，相當(dāng)于給出網(wǎng)絡(luò)地址)。對(duì)方假如在場(chǎng)并空閑(相當(dāng)于通信的另一主機(jī)開機(jī)且可以接受連接請(qǐng)求)，拿起電話話筒，雙方就可以正式通話，相當(dāng)于連接成功。雙方通話的過程，是一方向電話機(jī)發(fā)出信號(hào)和對(duì)方從電話機(jī)接收信號(hào)的過程，相當(dāng)于向socket發(fā)送數(shù)據(jù)和從socket接收數(shù)據(jù)。通話結(jié)束后，一方掛起電話機(jī)相當(dāng)于關(guān)閉socket，撤消連接。
在電話系統(tǒng)中，一般用戶只能感受到本地電話機(jī)和對(duì)方電話號(hào)碼的存在，建立通話的過程，話音傳輸?shù)倪^程以及整個(gè)電話系統(tǒng)的技術(shù)細(xì)節(jié)對(duì)他都是透明的，這也與socket機(jī)制非常相似。socket利用網(wǎng)間網(wǎng)通信設(shè)施實(shí)現(xiàn)進(jìn)程通信，但它對(duì)通信設(shè)施的細(xì)節(jié)毫不關(guān)心，只要通信設(shè)施能提供足夠的通信能力，它就滿足了。
至此，我們對(duì)socket進(jìn)行了直觀的描述。抽象出來，socket實(shí)質(zhì)上提供了進(jìn)程通信的端點(diǎn)。進(jìn)程通信之前，雙方首先必須各自創(chuàng)建一個(gè)端點(diǎn)，否則是沒有辦法建立聯(lián)系并相互通信的。正如打電話之前，雙方必須各自擁有一臺(tái)電話機(jī)一樣。
socket 是面向客戶/服務(wù)器模型而設(shè)計(jì)的
socket 是面向客戶/服務(wù)器模型而設(shè)計(jì)的，針對(duì)客戶和服務(wù)器程序提供不同的socket 系統(tǒng)調(diào)用。客戶隨機(jī)申請(qǐng)一個(gè)socket (相當(dāng)于一個(gè)想打電話的人可以在任何一臺(tái)入網(wǎng)電話上撥號(hào)呼叫)，系統(tǒng)為之分配一個(gè)socket號(hào)；服務(wù)器擁有全局公認(rèn)的 socket ，任何客戶都可以向它發(fā)出連接請(qǐng)求和信息請(qǐng)求(相當(dāng)于一個(gè)被呼叫的電話擁有一個(gè)呼叫方知道的電話號(hào)碼)。
socket利用客戶/服務(wù)器模式巧妙地解決了進(jìn)程之間建立通信連接的問題。服務(wù)器socket為全局所公認(rèn)非常重要。讀者不妨考慮一下，兩個(gè)完全隨機(jī)的用戶進(jìn)程之間如何建立通信？假如通信雙方?jīng)]有任何一方的socket 固定，就好比打電話的雙方彼此不知道對(duì)方的電話號(hào)碼，要通話是不可能的。
Socket的應(yīng)用
Socket 接口是訪問 Internet 使用得最廣泛的方法。 如果你有一臺(tái)剛配好TCP/IP協(xié)議的主機(jī)，其IP地址是202.120.127.201， 此時(shí)在另一臺(tái)主機(jī)或同一臺(tái)主機(jī)上執(zhí)行ftp 202.120.127.201，顯然無法建立連接。因"202.120.127.201" 這臺(tái)主機(jī)沒有運(yùn)行FTP服務(wù)軟件。同樣， 在另一臺(tái)或同一臺(tái)主機(jī)上運(yùn)行瀏覽軟件 如Netscape，輸入"http://202.120.127.201"，也無法建立連接。現(xiàn)在，如果在這臺(tái)主機(jī)上運(yùn)行一個(gè)FTP服務(wù)軟件（該軟件將打開一個(gè)Socket， 并將其綁定到21端口），再在這臺(tái)主機(jī)上運(yùn)行一個(gè)Web 服務(wù)軟件（該軟件將打開另一個(gè)Socket，并將其綁定到80端口）。這樣，在另一臺(tái)主機(jī)或同一臺(tái)主機(jī)上執(zhí)行ftp 202.120.127.201，F(xiàn)TP客戶軟件將通過21端口來呼叫主機(jī)上由FTP 服務(wù)軟件提供的Socket，與其建立連接并對(duì)話。而在netscape中輸入"http://202.120.127.201"時(shí)，將通過80端口來呼叫主機(jī)上由Web服務(wù)軟件提供的Socket，與其建 立連接并對(duì)話。 在Internet上有很多這樣的主機(jī)，這些主機(jī)一般運(yùn)行了多個(gè)服務(wù)軟件，同時(shí)提供幾種服務(wù)。每種服務(wù)都打開一個(gè)Socket，并綁定到一個(gè)端口上，不同的端口對(duì)應(yīng)于不同的服務(wù)。Socket正如其英文原意那樣，象一個(gè)多孔插座。一臺(tái)主機(jī)猶如布滿各種插座的房間，每個(gè)插座有一個(gè)編號(hào)，有的插座提供220伏交流電， 有的提供110伏交流電，有的則提供有線電視節(jié)目。 客戶軟件將插頭插到不同編號(hào)的插座，就可以得到不同的服務(wù)。
重要的Socket API
accept方法用于產(chǎn)生“阻塞”，直到接受到一個(gè)連接，并且返回一個(gè)客戶端的Socket對(duì)象實(shí)例。“阻塞”是一個(gè)術(shù)語，它使程序運(yùn)行暫時(shí)“停留”在這個(gè)地方，直到一個(gè)會(huì)話產(chǎn)生，然后程序繼續(xù)；通常“阻塞”是由循環(huán)產(chǎn)生的。
getInputStream方法獲得網(wǎng)絡(luò)連接輸入，同時(shí)返回一個(gè)IutputStream對(duì)象實(shí)例。
getOutputStream方法連接的另一端將得到輸入，同時(shí)返回一個(gè)OutputStream對(duì)象實(shí)例。 注意：其中g(shù)etInputStream和getOutputStream方法均會(huì)產(chǎn)生一個(gè)IOException，它必須被捕獲，因?yàn)樗鼈兎祷氐牧鲗?duì)象，通常都會(huì)被另一個(gè)流對(duì)象使用。
一個(gè)Server-Client模型的程序的開發(fā)原理
服務(wù)器，使用ServerSocket監(jiān)聽指定的端口，端口可以隨意指定（由于1024以下的端口通常屬于保留端口，在一些操作系統(tǒng)中不可以隨意使用，所以建議使用大于1024的端口），等待客戶連接請(qǐng)求，客戶連接后，會(huì)話產(chǎn)生；在完成會(huì)話后，關(guān)閉連接。
客戶端，使用Socket對(duì)網(wǎng)絡(luò)上某一個(gè)服務(wù)器的某一個(gè)端口發(fā)出連接請(qǐng)求，一旦連接成功，打開會(huì)話；會(huì)話完成后，關(guān)閉Socket。客戶端不需要指定打開的端口，通常臨時(shí)的、動(dòng)態(tài)的分配一個(gè)1024以上的端口。
服務(wù)器端代碼
public class ResponseThread implements Runnable {
private static Logger logger = Logger.getLogger(ResponseThread.class);
// 用于與客戶端通信的Socket
private Socket incomingSocket;
/**
* 構(gòu)造函數(shù),用以將incomingSocket傳入
* @param incomingSocket
*/
public ResponseThread(Socket incomingSocket) {
this.incomingSocket = incomingSocket;
}
public void run() {
try {
try {
// 輸入流
InputStream inStream = incomingSocket.getInputStream();
// 輸出流
OutputStream outStream = incomingSocket.getOutputStream();
// 文本掃描器
Scanner in = new Scanner(inStream);
// 輸出流打印器
PrintWriter out = new PrintWriter(outStream,true);
while (in.hasNextLine()) {
String line = in.nextLine();
logger.info("從客戶端獲得文字:"+line);
String responseLine=line+" 門朝大海 三河合水萬年流";
out.println(responseLine);
logger.info("向客戶端送出文字:"+responseLine);
}
} finally {
incomingSocket.close();
}
} catch (IOException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
try {
// 建立一個(gè)對(duì)2009端口進(jìn)行監(jiān)聽的ServerSocket并開始監(jiān)聽
ServerSocket socket=new ServerSocket(2009);
logger.info("開始監(jiān)聽");
while(true){
// 產(chǎn)生阻塞,直到客戶端連接過來才會(huì)往下執(zhí)行
logger.info("阻塞中,等待來自客戶端的連接請(qǐng)求");
Socket incomingSocket=socket.accept();
// 執(zhí)行到這里客戶端已經(jīng)連接過來了,incomingSocket就是創(chuàng)建出來和遠(yuǎn)程客戶端Socket進(jìn)行通信的Socket
logger.info("獲得來自"+incomingSocket.getInetAddress()+"的請(qǐng)求.");
// 開辟一個(gè)線程,并把incomingSocket傳進(jìn)去,在這個(gè)線程中服務(wù)器和客戶機(jī)開始通信
ResponseThread responseThread=new ResponseThread(incomingSocket);
// 啟動(dòng)線程
Thread thread=new Thread(responseThread);
thread.start();
}
} catch (IOException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
}
客戶端代碼
/**
* Socket客戶端類
* @author sitinspring
*
* @date 2008-2-26
*/
public class SocketClient{
private static Logger logger = Logger.getLogger(ResponseThread.class);
public static void main(String[] args){
try {
// 建立一個(gè)Socket,試圖連接到位于127.0.0.1的主機(jī)的2009端口,如果服務(wù)器已經(jīng)在監(jiān)聽則會(huì)接收到這個(gè)請(qǐng)求,accept方法產(chǎn)生一個(gè)和這邊通信的Socket
Socket socket=new Socket("127.0.0.1",2009);
logger.info("客戶端向服務(wù)器發(fā)起請(qǐng)求.");
try {
// 輸入流
InputStream inStream = socket.getInputStream();
// 輸出流
OutputStream outStream = socket.getOutputStream();
/**
* 向服務(wù)器發(fā)送文字
*/
// 輸出流打印器
PrintWriter out = new PrintWriter(outStream);
out.println("地震高崗 一派溪山千古秀");
out.flush();
/**
* 接收服務(wù)器發(fā)送過來的文字
*/
// 文本掃描器
Scanner in = new Scanner(inStream);
while (in.hasNextLine()) {
String line = in.nextLine();
logger.info("客戶端獲得響應(yīng)文字="+ line);
}
} finally {
// 關(guān)閉Socket
socket.close();
}
} catch (IOException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
}