第一步 充分理解Socket
1.什么是socket
所謂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(guò)"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。
以J2SDK-1.3為例，Socket和ServerSocket類庫(kù)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(lái)說(shuō)，套接字是平等的，并沒(méi)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。不管是Socket還是ServerSocket它們的工作都是通過(guò)SocketImpl類及其子類完成的。
重要的Socket API：
java.net.Socket繼承于java.lang.Object，有八個(gè)構(gòu)造器，其方法并不多，下面介紹使用最頻繁的三個(gè)方法，其它方法大家可以見(jiàn)JDK-1.3文檔。
. 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(yǔ)，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。
2.如何開(kāi)發(fā)一個(gè)Server-Client模型的程序
開(kāi)發(fā)原理：
服務(wù)器，使用ServerSocket監(jiān)聽(tīng)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(kāi)會(huì)話；會(huì)話完成后，關(guān)閉Socket。客戶端不需要指定打開(kāi)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。
｛建立服務(wù)器｝
import java.net.*;
import java.io.*;
public class Server
{
private ServerSocket ss;
private Socket socket;
private BufferedReader in;
private PrintWriter out;
public Server()
{
try
{
ss = new ServerSocket(10000);
while (true)
{
socket = ss.accept();
in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(),true);
String line = in.readLine();
out.println("you input is :" + line);
out.close();
in.close();
socket.close();
}
ss.close();
}
catch (IOException e)
{}
}
public static void main(String[] args)
{
new Server();
}
}
這個(gè)程序建立了一個(gè)服務(wù)器，它一直監(jiān)聽(tīng)10000端口，等待用戶連接。在建立連接后給客戶端返回一段信息，然后結(jié)束會(huì)話。這個(gè)程序一次只能接受一個(gè)客戶連接。
｛建立客戶端｝
import java.io.*;
import java.net.*;
public class Client
{
Socket socket;
BufferedReader in;
PrintWriter out;
public Client()
{
try
{
socket = new Socket("xxx.xxx.xxx.xxx", 10000);
in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(),true);
BufferedReader line = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
out.println(line.readLine());
line.close();
out.close();
in.close();
socket.close();
}
catch (IOException e)
{}
}
public static void main(String[] args)
{
new Client();
}
}
這個(gè)客戶端連接到地址為xxx.xxx.xxx.xxx的服務(wù)器，端口為10000，并從鍵盤(pán)輸入一行信息，發(fā)送到服務(wù)器，然后接受服務(wù)器的返回信息，最后結(jié)束會(huì)話。
第二步 多個(gè)客戶同時(shí)連接 在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境里，同一時(shí)間只對(duì)一個(gè)用戶服務(wù)是不可行的。一個(gè)優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序除了能處理用戶的輸入信息，還必須能夠同時(shí)響應(yīng)多個(gè)客戶端的連接請(qǐng)求。在java中，實(shí)現(xiàn)以上功能特點(diǎn)是非常容易的。
設(shè)計(jì)原理：
主程序監(jiān)聽(tīng)一端口，等待客戶接入；同時(shí)構(gòu)造一個(gè)線程類，準(zhǔn)備接管會(huì)話。當(dāng)一個(gè)Socket會(huì)話產(chǎn)生后，將這個(gè)會(huì)話交給線程處理，然后主程序繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)。運(yùn)用Thread類或Runnable接口來(lái)實(shí)現(xiàn)是不錯(cuò)的辦法。
｛實(shí)現(xiàn)消息共享｝
import java.io.*;
import java.net.*;
public class Server extends ServerSocket
{
private static final int SERVER_PORT = 10000;
public Server() throws IOException
{
super(SERVER_PORT);
try
{
while (true)
{
Socket socket = accept();
new CreateServerThread(socket);
}
}
catch (IOException e)
{}
finally
{
close();
}
}
//--- CreateServerThread
class CreateServerThread extends Thread
{
private Socket client;
private BufferedReader in;
private PrintWriter out;
public CreateServerThread(Socket s) throws IOException
{
client = s;
in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream(), "GB2312"));
out = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true);
out.println("--- Welcome ---");
start();
}
public void run()
{
try
{
String line = in.readLine();
while (!line.equals("bye"))
{
String msg = createMessage(line);
out.println(msg);
line = in.readLine();
}
out.println("--- See you, bye! ---");
client.close();
}
catch (IOException e)
{}
}
private String createMessage(String line)
{
xxxxxxxxx;
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException
{
new Server();
}
}
這個(gè)程序監(jiān)聽(tīng)10000端口，并將接入交給CreateServerThread線程運(yùn)行。CreateServerThread線程接受輸入，并將輸入回應(yīng)客戶，直到客戶輸入"bye"，線程結(jié)束。我們可以在createMessage方法中，對(duì)輸入進(jìn)行處理，并產(chǎn)生結(jié)果，然后把結(jié)果返回給客戶。
第三步 實(shí)現(xiàn)信息共享:在Socket上的實(shí)時(shí)交流 網(wǎng)絡(luò)的偉大之一也是信息共享，Server可以主動(dòng)向所有Client廣播消息，同時(shí)Client也可以向其它Client發(fā)布消息。下面看看如何開(kāi)發(fā)一個(gè)可以實(shí)時(shí)傳遞消息的程序。
設(shè)計(jì)原理：
服務(wù)器端接受客戶端的連接請(qǐng)求，同時(shí)啟動(dòng)一個(gè)線程處理這個(gè)連接，線程不停的讀取客戶端輸入，然后把輸入加入隊(duì)列中，等候處理。在線程啟動(dòng)的同時(shí)將線程加入隊(duì)列中，以便在需要的時(shí)候定位和取出。
｛源碼｝
import java.io.*;
import java.net.*;
import java.util.*;
import java.lang.*;
public class Server extends ServerSocket
{
private static ArrayList User_List = new ArrayList();
private static ArrayList Threader = new ArrayList();
private static LinkedList Message_Array = new LinkedList();
private static int Thread_Counter = 0;
private static boolean isClear = true;
protected static final int SERVER_PORT = 10000;
protected FileOutputStream LOG_FILE = new FileOutputStream("d:/connect.log", true);
public Server() throws FileNotFoundException, IOException
{
super(SERVER_PORT);
new Broadcast();
//append connection log
Calendar now = Calendar.getInstance();
String str = "[" + now.getTime().toString() + "] Accepted a connection\015\012";
byte[] tmp = str.getBytes();
LOG_FILE.write(tmp);
try
{
while (true)
{
Socket socket = accept();
new CreateServerThread(socket);
}
}
finally
{
close();
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException
{
new Server();
}
//--- Broadcast
class Broadcast extends Thread
{
public Broadcast()
{
start();
}
public void run()
{
while (true)
{
if (!isClear)
{
String tmp = (String)Message_Array.getFirst();
for (int i = 0; i < Threader.size(); i++)
{
CreateServerThread client = (CreateServerThread)Threader.get( i );
client.sendMessage(tmp);
}
Message_Array.removeFirst();
isClear = Message_Array.size() > 0 ? false : true;
}
}
}
}
//--- CreateServerThread
class CreateServerThread extends Thread
{
private Socket client;
private BufferedReader in;
private PrintWriter out;
private String Username;
public CreateServerThread(Socket s) throws IOException
{
client = s;
in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
out = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true);
out.println("--- Welcome to this chatroom ---");
out.println("Input your nickname:");
start();
}
public void sendMessage(String msg)
{
out.println(msg);
}
public void run()
{
try
{
int flag = 0;
Thread_Counter++;
String line = in.readLine();
while (!line.equals("bye"))
{
if (line.equals("l"))
{
out.println(listOnlineUsers());
line = in.readLine();
continue;
}
if (flag++ == 0)
{
Username = line;
User_List.add(Username);
out.println(listOnlineUsers());
Threader.add(this);
pushMessage("[< " + Username + " come on in >]");
}
else
{
pushMessage("<" + Username + ">" + line);
}
line = in.readLine();
}
out.println("--- See you, bye! ---");
client.close();
}
catch (IOException e)
{}
finally
{
try
{
client.close();
}
catch (IOException e)
{}
Thread_Counter--;
Threader.remove(this);
User_List.remove(Username);
pushMessage("[< " + Username + " left>]");
}
}
private String listOnlineUsers()
{
String s ="-+- Online list -+-\015\012";
for (int i = 0; i < User_List.size(); i++)
{
s += "[" + User_List.get( i ) + "]\015\012";
}
s += "-+---------------------+-";
return s;
}
private void pushMessage(String msg)
{
Message_Array.addLast(msg);
isClear = false;
}
}
}
附圖就是程序運(yùn)行后，多用戶登陸并且輸入信息后的屏幕。實(shí)現(xiàn)了信息的實(shí)時(shí)廣播。用戶輸入"l"就可以列出在線人員表。
posted on 2006-02-17 11:18
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