深入理解Java Socket通信

简述

java中socket分为普通socket和niosocket两种，这里介绍socket。

我们可以把socket比作两个城市间的交通工具，有了它可以在两城之间来回穿梭，交通工具有很多种，每种交通工具也有相应的交通规则。socket也一样，也有多种。大多情况下使用的是tcp/ip的流套接字，它是一种稳定的通信协议。（tcp/ip与udp的对比）

java中的网络通信是通过socket实现的，socket分为serversocket和socket两大类，serversocket用于服务端，通过accept方法监听请求，监听到请求后返回socket，socket用于具体完成数据传输，客户端直接使用socket发起请求并传输数据。

serversocket的使用可以分为三步：

1.创建serversocket。serversocket的构造方法一共有5个，通常用的是serversocket（int port），只需要端口号（port）即可。

2.调用创建出来的serversocket的accept方法进行监听。accept方法时阻塞方法，也就是说调用accept方法后程序会停下来等待连接请求，在接收到请求之前程序将不会往下走。当接收到请求后accept方法会返回一个socket。

3.使用accept方法返回的socket与客户端进行通信。

栗子

client：

package io;

import java.io.*;
import java.net.socket;
import java.util.date;

/**
 * created by zhengbin06 on 2017/2/2.
 */
public class client {
  public static void main(string[] args) {
    string msg = "client data";
    try {
      socket socket = new socket("127.0.0.1", 9090);

      // 先写、再读
      printwriter printwriter = new printwriter(socket.getoutputstream());
      // 发送数据
      printwriter.println(msg);
      printwriter.flush();
      // 获得服务端返回的数据
      bufferedreader bufferedreader = new bufferedreader(new inputstreamreader(socket.getinputstream()));
      string line = bufferedreader.readline();
      system.out.println("received from server: " + line + "\ttime=" + new date().gettime());
      // 关闭资源
      printwriter.close();
      bufferedreader.close();
      socket.close();
    } catch (ioexception e) {
      e.printstacktrace();
    }
  }
}

server：

package io;

import java.io.bufferedreader;
import java.io.ioexception;
import java.io.inputstreamreader;
import java.io.printwriter;
import java.net.serversocket;
import java.net.socket;
import java.util.date;

/**
 * created by zhengbin06 on 2017/2/2.
 */
public class server {
  private static socket socket = null;
  private static serversocket serversocket = null;
  public static void main(string[] args) throws ioexception {
    bufferedreader bufferedreader = null;
    printwriter printwriter = null;
    try {
      // 创建一个serversocket监听9090端口
      serversocket = new serversocket(9090);
      while (true) {
        system.out.println("开始等待请求。。。。");
        // 等待请求
        // 监听并接受到此套接字的连接。此方法在连接传入之前一直阻塞。
        socket = serversocket.accept();
        system.out.println("接收到请求:" + socket.tostring() + "\ttime=" + new date().gettime());
        // 接收到请求后使用socket进行通信, 创建bufferedreader用于读取数据
        bufferedreader = new bufferedreader(new inputstreamreader(socket.getinputstream()));
        string line = bufferedreader.readline();
        system.out.println("received from client: " + line + "\ttime=" + new date().gettime());
  
        // 创建printwriter, 用于发送数据
        printwriter = new printwriter(socket.getoutputstream());
        printwriter.println("received data: " + line + "\ttime=" + new date().gettime());
        printwriter.flush();
      }
    } finally {
      // 关闭所有资源
      bufferedreader.close();
      printwriter.close();
      socket.close();
      serversocket.close();
    }
  }
}

细节

监听请求：

当一个新的socket请求来到时，将为这个连接创建一个新的套接字数据结构，该套接字数据的信息包含的地址和端口正式请求源地址和端口。这个新创建的数据结构将会关联到serversocket实例的一个未完成的连接数据结构列表中。注意，这时服务端的与之对应的socket实例并没有完成创建，而要等到与客户端的3次握手完成后，这个服务端的socket实例才会返回，并将这个socket实例对应的数据结构从未完成列表中移动已完成列表中。

数据传输：

当连接已经建立成功时，服务端和客户端都会拥有一个socket实例，每个socket实例都有一个inputstream和outputstream，并通过这两个对象来交换数据。

要知道网络i/o都是以字节流传输的，当创建socket对象时，操作系统将会为inputstream和outputstream分别分配一定大小的缓存区，数据的写入和读取都是通过这个缓存区完成的。

写入端将数据写到outputstream对应的sendq队列中，当队列填满时，数据将被转移到另一端inputstream的recvq队列中，如果这时recvq已经满了，那么outputstream的write方法将会阻塞，直到recvq队列有足够的空间容纳sendq发送的数据。过程如下图所示：

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。