Socket 編程之 TCP 實現
前幾天介紹了計算機網路的一些概念，並介紹了幾個協議。下面就說說 Java 中的 Socket 編程，伺服器和客戶端是如何通信的呢？
首先要介紹一下 Socket ，我們知道在 TCP/IP 協議簇中，TCP、UDP 協議都是在傳輸層，應用層基於傳輸層進行通信。而 Socket 可以看成是對 TCP 、UDP 協議的實現。具體到編程的時候，要看業務選擇是使用 TCP 還是 UDP 協議。今天主要講的就是基於 TCP 通信的 Socket 實現。若你對 TCP 還不熟悉。可以看這篇文章。
Java 中為 TCP 協議提供了兩個類：Socket 類和 ServerSocket 類。一個 Socket 實例代表了 TCP 連接的一個客戶端，而一個 ServerSocket 實例代表了 TCP 連接的一個伺服器端，一般在 TCP Socket 編程中，客戶端有多個，而伺服器端只有一個，客戶端 TCP 向伺服器端 TCP 發送連接請求，伺服器端的 ServerSocket 實例則監聽來自客戶端的 TCP 連接請求，並為每個請求創建新的 Socket 實例，由於服務端在調用 accept（）等待客戶端的連接請求時會阻塞，直到收到客戶端發送的連接請求才會繼續往下執行代碼，因此要為每個 Socket 連接開啟一個線程（這裡就是多線程的應用啊）。伺服器端要同時處理 ServerSocket 實例和 Socket 實例，而客戶端只需要使用 Socket 實例。
另外，每個 Socket 實例會關聯一個 InputStream 和 OutputStream 對象，我們通過將位元組寫入 Socket 的 OutputStream 來發送數據，並通過從 InputStream 來接收數據。
好吧，上面的描述可能有點懵，下面就來看一個 demo。使用 Socket 實現一個簡單的交互，在伺服器端使用多線程來處理請求。
客戶端實現如下：
public class Client {
public static void main(String[] args) throws IOException {
Socket socket = null;
PrintWriter pw = null;
BufferedReader br = null;
try {
// 創建Socket對象，指明需要連接的伺服器地址和埠
socket = new Socket("localhost", 6688);
// 連接建立後，通過 Socket 輸出流向伺服器端發送請求信息
pw = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
pw.write("Hello , server . Im Client !");
pw.flush();
socket.shutdownOutput();
// 通過輸入流獲取伺服器端返回的響應信息；
br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
String info = null;
while((info = br.readLine()) != null){
System.out.println("伺服器返回信息： "+ info);
}
socket.shutdownInput();
----後面的錯誤處理和關閉資源省略-----
}
}
伺服器端實現如下：
public class Server {
public static void main(String[] args) throws IOException {
Socket socket = null;
try {
// 創建ServerSocket對象，綁定監聽埠
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6688);
while(true){
// 通過accept()方法監聽客戶端請求
socket =serverSocket.accept();
ServerThread serverThread = new ServerThread(socket);
serverThread.start();
}
}
}
線程具體實現如下：
public class ServerThread extends Thread {
Socket socket = null;
BufferedReader br = null;
PrintWriter pw = null;
public ServerThread(Socket socket){
this.socket = socket;
}
@Override
public void run() {
try {
// 連接建立後，通過輸入流讀取客戶端發送的請求信息 msg
br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
StringBuffer msg = new StringBuffer();
String info = null;
while((info = br.readLine()) != null){
msg.append(info);
}
System.out.println("伺服器收到 [ "+ socket.getInetAddress()+" ] 的消息 [ " + msg+" ]");
socket.shutdownInput();
// 通過輸出流向客戶端發送相應信息
pw = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
pw.write(" success !");
pw.flush();
socket.shutdownOutput();
}
}
}
總結一下 Socket TCP 中實戰的步驟。
伺服器端：
(1) 創建ServerSocket對象，綁定監聽埠；
(2) 通過accept()方法監聽客戶端請求；(3) 連接建立後，通過輸入流讀取客戶端發送的請求信息；
(4) 通過輸出流向客戶端發送相應信息；(5) 關閉響應資源。
客戶端：
(1) 創建Socket對象，指明需要連接的伺服器地址和埠；
(2) 連接建立後，通過輸出流向伺服器端發送請求信息；
(3) 通過輸入流獲取伺服器端返回的響應信息；(4) 關閉響應資源。
注意：
1 首先執行伺服器端代碼。
2 伺服器端執行之後默認就一直在等待客戶端的連接請求。
3 以上只是一個非常基礎的案例，這只是 Socket 編程的冰山一角。
4 可以優化的地方還有很多，伺服器端參數的優化，如，接受數據的緩衝區大小、等待客戶端連接的最長時間、使用線程池處理請求等。
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