比尔最近接到一个项目，是要在原来的系统上实现客户端与服务器的连接。原来的系统是用Java开发的，项目组讨后，决定应用Java提供的Socket类来解决问题。比尔是C开发的高手，对Java却只略知皮毛。所以，比尔一头扎进Java中，开始他的学习历程。当然，首先还要解决眼前的问题，学习Socket编程。
在学习Socket编程之前，先看看自己是否熟悉TCP、UDP、Ports等网络基本概念，要是还不熟悉的话就得先去补补课罗！
Socket 的基本概念
1、Socket，也就是俗称的套接字。
2、Sun Java中的定义：是运行在网络上的两个程序间双向通讯连接的末端，它提供客户端和服务器端的连接通道。Socket绑定于特定端口这样TCP层就知道将数据提供给哪个应用程序。
3、字面上的理解，Socket的意思是"插座、孔"，你还可以把它形象地理解为打电话用的电话机，你从听筒里听到对方声音，同时将声音通过话筒传给对方。
我想你现在和我刚开始的时候一样：好像有点明白，又好像不是很明白，没关系，我希望通过下面例子的讲解你能够彻底地掌握它。在实例之前，让我们先来看看Socket实现的基本原理。
Socket编程实现原理
从连接的建立到连接的结束，每个Socket应用都大致包含以下几个基本步骤：
1、服务器端socket绑定于特定端口，服务器侦听socket等待连接请求；
2、客户端向服务器和特定端口提交连接请求；
3、服务器接受连接，产生一新的socket，绑定到另一端口，由此socket来处理和客户端的交互，服务器继续侦听原socket来接受其他客户端的连接请求；
4、连接成功后客户端也产生一socket，并通过它来与服务器端通讯（注意：客户端socket并不与特定端口绑定）；
5、接下来，服务器端和客户端就通过读取和写入各自的socket来进行通讯。
注意：本文中只讲解基于TCP的Socket应用
Java中的Socket类
Java中提供两个类（在java.net包中）——Socket和ServerSocket来分别实现客户端和服务器端Socket。但Socket的实际工作是由抽象类SocketImpl的实例来完成的，这其实是设计模式中Abstract Factory模式的一个应用。
ServerSocket类的常用构造器和主要方法：
ServerSocket(int port) 在指定的端口号上产生一服务器端socket
Socket accept() 侦听socket，接受连接 |
Socket类的常见构造器和主要方法：
Socket(String host, int port) 生成一socket并连接至指定的主机和端口
InputStream getInputStream() 返回socket的输入流
OutputStream getOuputStream() 返回socket的输出流 |
一个客户服务器实例
了解了上面的一些基本知识以后，我想大家现在都迫不及待地想亲自动手编写自己的socket，那就让我们开始吧！在这个例子中，我们模仿了一个Echo服务，它侦听3333端口。客户端接受用户键盘输入并向服务器端发出连接请求，服务器端接受客户端连接，连接成功后建立会话，客户端于是向服务器端发送用户输入信息，服务器端接收此信息并且简单返回给客户端。源码如下：
（服务器端）
/**
* <p>Title:EchoServer.java </p>
* <p>Description: EchoServer create a echo-like server at port 3333</p>
* @author Mac
* @version 2002/9/2
*/
import java.net.*;
import java.io.*;
public class EchoServer
{
public static void main (String[] args) throws IOException
{
ServerSocket echoServer = null;
try
{
echoServer = new ServerSocket(3333); //creat a server socket at port
3333（问题一）
}
catch(IOException e)
{
System.err.println("Couldn't listen on port:3333");
System.exit(-1);
}
Socket echoClient = null;
try
{
echoClient = echoServer.accept(); //accept a connection
}
catch(IOException e)
{
System.err.println("IO error:" + e.getMessage());
System.exit(-1);
}
PrintWriter out = new PrintWriter(echoClient.getOutputStream(),true);
//gets the socket's output stream and opens a PrintWriter on it
//if you remove the argument true,what will happen?（问题三）
BufferedReader in = new BufferedReader(
new InputStreamReader(echoClient.getInputStream()));
//gets the socket's input stream and opens a BufferedReader on it
String strFromClient;
while((strFromClient = in.readLine()) != null)
{
out.println("result is :" + strFromClient);
}
in.close();
out.close();
echoClient.close();
echoServer.close();
}
}
（客户端）
/**
*<p>Title:EchoClient.java </p>
*<p>Description: EchoClient creates a socket thereby getting a connection to
echo-like server</p>
* @author Mac Wang
* @version 2002/8/30
*/
import java.net.*;
import java.io.*;
public class EchoClient
{
public static void main(String[] args)
{
try
{
Socket echoClient = new Socket("yourhostname",3333);
//creat a new socket connected to host and port 3333
PrintWriter out = new PrintWriter(echoClient.getOutputStream(),true);
BufferedReader in = new BufferedReader(
new InputStreamReader(echoClient.getInputStream()));
String fromServer,fromUser;
BufferedReader stdIn = new BufferedReader(
new InputStreamReader(System.in));
//gets the system input stream and opens a BufferedReader on it
while ((fromUser = stdIn.readLine()) != null)
{
if (fromUser.equals("bye")) break;
//when user types "bye" then end
System.out.println("input is:" + fromUser);
out.println(fromUser);
fromServer = in.readLine();
System.out.println(fromServer);
}
out.close();
in.close();
echoClient.close();
}
catch(UnknownHostException e)
{
System.err.println("Unknown host:yourhostname");
System.exit(1);
}
catch(IOException e)
{
System.err.println("I/0 error:" + e.getMessage());
System.exit(1);
}
}
} |
现在大家可以分别运行Server和Client，看看程序运行效果（注意：你必须将yourhostname替换成你自己的主机名或IP地址）。并且思考以下几个问题：
1、把端口号换成2222后看看程序运行效果？那么89呢？是不是任何数字都可以呢？
2、如果不采用我们自己编写的echo server，而是连接到系统本身提供的echo server（端口号为7），试试看会发生什么情况，客户端Socket是否需要改变呢？
3、去掉PrintWriter中的参数True，看看程序运行的效果？
4、注意程序中是如何读取和写入Socket的？
5、试着多打开几个客户端，看看效果如何？
从问题5中大家可以看出来，上面的例子只支持一个用户连接，那么如何支持多用户的同时访问呢？最简单有效的方法就是利用多线程实现，每个线程对应一个用户连接，server接受一个client连接后，就新产生一个线程，并交由它去处理余下的工作。下面就是支持多用户的服务器端实现：
/**
*<p>Title:EchoMultiServer </p>
*<p>Description: EchoServer create a echo-like server at port 3333 which supports
multi-client</p>
* @author Mac Wang
* @version 2002/9/2
*/
import java.net.*;
import java.io.*;
class EchoMultiServerThread extends Thread
{
private Socket echoClient = null;
public EchoMultiServerThread(Socket socket)
{
super("EchoMultiServerThread");
this.echoClient = socket;
}
public void run()
{
try
{
PrintWriter out = new PrintWriter(echoClient.getOutputStream(),
true);
BufferedReader in = new BufferedReader(
new
InputStreamReader(echoClient.getInputStream()));
String strFromClient;
while ((strFromClient = in.readLine()) != null)
{
out.println("result is :" + strFromClient);
}
out.close();
in.close();
echoClient.close();
}
catch (IOException e)
{
System.err.println("IO Error:" + e.getMessage());
System.exit(-1);
}
}
}
public class EchoMultiServer
{
public static void main (String[] args) throws IOException
{
ServerSocket echoServer = null;
boolean listening = true;
try
{
echoServer = new ServerSocket(3333);
}
catch(IOException e)
{
System.err.println("Couldn't listen on port:3333.");
System.exit(-1);
}
while (listening)
new EchoMultiServerThread(echoServer.accept()).start();
echoServer.close();
}
} |
大家运行这段程序，看看和开始的Server有什么区别，程序有什么地方可以改进的呢？好啦，大家现在感觉怎么样？是不是觉得Socket编程也不过如此，可千万不要太骄傲轻敌哦，不信你就自己动手编个复杂的程序，保准有很多问题在等着你！
现在，比尔对Java编程产生了兴趣，决定继续学下去，并为自己定了个计划。接下来，他打算学学Datagram。
（责任编辑 Sunny）
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