Java的Socket通讯基础编程完全指南

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。

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。）

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。

代码

server

   

 package socket; 
   
  import java.io.*; 
  import java.net.*; 
   
  public class tcpserver { 
    public static void main(string[] args) throws exception { 
      serversocket server = new serversocket(9091); 
      try { 
        socket client = server.accept(); 
        try { 
          bufferedreader input = 
              new bufferedreader(new inputstreamreader(client.getinputstream())); 
          boolean flag = true; 
          int count = 1; 
   
          while (flag) { 
            system.out.println("客户端要开始发骚了，这是第" + count + "次！"); 
            count++; 
             
            string line = input.readline(); 
            system.out.println("客户端说：" + line); 
             
            if (line.equals("exit")) { 
              flag = false; 
              system.out.println("客户端不想玩了！"); 
            } else { 
              system.out.println("客户端说： " + line); 
            } 
   
          } 
        } finally { 
          client.close(); 
        } 
         
      } finally { 
        server.close(); 
      } 
    } 
  } 

client

  package socket; 
   
  import java.io.*; 
  import java.net.*; 
  import java.util.scanner; 
   
  public class tcpclient { 
    public static void main(string[] args) throws exception { 
      socket client = new socket("127.0.0.1", 9091); 
      try { 
        printwriter output = 
            new printwriter(client.getoutputstream(), true); 
        scanner cin = new scanner(system.in); 
        string words; 
   
        while (cin.hasnext()) { 
          words = cin.nextline(); 
   
          output.println(words); 
   
          system.out.println("写出了数据: " + words); 
        } 
   
        cin.close(); 
      } finally { 
        client.close(); 
      } 
    } 
  } 

server绑定ip

用c写socket的时候，struct sockaddr_in 结构体是可以指定sin_addr.s_addr的，也就是可以指定ip地址，为什么会有这种需求呢，例如我的网络链接是这样的：

我可能只想绑定eth0这个网卡的ip地址，因为我的lo和wlan0都可能在用一端口做了nginx的虚拟主机，因此在服务器端开启serversocket的时候，有指定ip的需求

方案
serversocket的一个构造函数如下：

public serversocket(int port, int backlog, inetaddress bindaddr) throws ioexception

参数：

    port - 本地 tcp 端口
    backlog - 侦听 backlog
    bindaddr - 要将服务器绑定到的 inetaddress

因为inetaddress无构造函数，我在这里纠结了好一段时间，查看*上，可以使用inetaddress的getbyname方法

示例代码

  inetaddress bindip = inetaddress.getbyname("192.168.1.168"); 
   
  serversocket server = new serversocket(9091, 0, bindip); 

并发访问
服务器端通过增加多线程来同时处理多个客户端的请求，其实实现还是很水的，毕竟java对多线程封装也足够好了，我是在server服务器端用一个内部类实现了runnable接口，在run方法里处理客户端的请求，将数据打印出来

server代码

   

package capitalsocket; 
   
  import java.io.bufferedreader; 
  import java.io.ioexception; 
  import java.io.inputstreamreader; 
  import java.net.inetaddress; 
  import java.net.serversocket; 
  import java.net.socket; 
   
  public class capitalizeserver { 
    private static int clientnum = 0; 
   
    public static void main(string args[]) throws exception { 
      serversocket listener = new serversocket(9898, 0, inetaddress.getbyname("192.168.1.168")); 
      try { 
        while (true) { 
          capitalizer multip = new capitalizer(listener.accept(), capitalizeserver.clientnum ++); 
          thread t = new thread(multip); 
          t.start(); 
        } 
      } finally { 
        listener.close(); 
      } 
    } 
   
    private static class capitalizer implements runnable { 
      private socket client; 
      private int id; 
   
      public capitalizer(socket s, int id) { 
        this.client = s; 
        this.id = id; 
      } 
   
      public void run() { 
        try { 
          bufferedreader input = 
              new bufferedreader(new inputstreamreader(this.client.getinputstream())); 
           
          while (true) { 
            string data = input.readline(); 
             
            if (data.equals("bye")) { 
              system.out.println("当前第" + this.id + "个客户端度不想玩了!"); 
              break; 
            } else { 
              system.out.println("当前第" + this.id + "个客户端说：" + data); 
            } 
          } 
   
        } catch (ioexception e) { 
          e.printstacktrace(); 
        } finally { 
          try { 
            this.client.close(); 
          } catch (ioexception e) { 
            e.printstacktrace(); 
          } 
        } 
      } 
    } 
   
  } 

client代码
客户端代码基本没变，增加了一个退出操作

   

package capitalsocket; 
   
  import java.io.printwriter; 
  import java.net.socket; 
  import java.util.scanner; 
   
  public class capitalizeclient { 
    public static void main(string[] args) throws exception { 
      socket client = new socket("192.168.1.168", 9898); 
      try { 
        printwriter output = new printwriter(client.getoutputstream(), true); 
        scanner cin = new scanner(system.in); 
        string words; 
   
        while (cin.hasnext()) { 
          words = cin.nextline(); 
          output.println(words); 
           
          if (words.equals("bye")) { 
            break; 
          } 
           
          // 每写一次数据需要sleep一会 
          thread.sleep(3000); 
        } 
   
        cin.close(); 
      } finally { 
        client.close(); 
      } 
    } 
  }