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Java入門筆記9_Socket

編輯:關於JAVA

1. ClIEnt/Server Networking

Java通過socket來完成它所有的網絡底層的通訊,socket是一種通訊的通道,通過它可以將數據通過特定的端中發送及接收。Java中的socket可以分成二大類:

(1) Datagram Sockets:數據包socket;

(2) Stream Sockets:流socket;

1.2 Datagram Socket

Datagram socket使用UDP來實現數據通訊,因此它不能保證數據能夠到達目的地,但是由於它不需要專用的網絡鏈接,所以它所需的資源相對少的多。

Datagram以包的方式發送數據,但它不能保證這些數據包以特定的順序到達目的,因此包中往往需要包含序列號的信息,接收方可以根據序列號的信息決定是否所有的包都已收到,並按正常順序重組這些包。

Java通過兩個類DatagramSocket和DatagramPacket來支持Datagram socket。DatagramSocket實現了Datagram socket的基本功能,而DatagramPacket則提供了對包的一些支持。

DatagramSocket的幾個重要方法:

(1) DatagramSocket():隨機綁定一個有效的端口;

(2) DatagramSocket(int port):綁定指定的端口;

(3) Void send(DatagramPacket p):發送數據報,由於目的地的地址信息已包含在數據報中,所以不需要在本函數中提供地址信息;

(4) synchronized void receive(DatagramPacket p):接收數據包,線程安全;

(5) synchronized void close():關閉socket;

在DatagramSocket中並不區分ServerSocket和ClientSocket,如果一定要區分,那麼發送的是clIEnt,而接收的是server。

DatagramPacket有以幾個重要的方法:

(1) DatagramPacket(byte ibuf[], int ilength):用於接收數據報;

(2) DatagramPacket(byte ibuf[], int ilength, InetAddressiaddr, int iport):用於發送的數據報;

(3) byte[] getData()

(4) int getLength()

以下是完整的Datagram Socket的例子:

接收端,Server端代碼:

import Java.io.*;

import Java.Net.*;

class FortuneServer1 extends Thread

{

DatagramSocket ServerSocket;

public FortuneServer1()

{

super("FortuneServer1");

try

{

ServerSocket = new DatagramSocket(1114);

System.out.println("FortuneServer up and running...");

}

catch (SocketException e)

{

System.err.println("Exception: couldn't create datagram socket");

System.exit(1);

} }

public static void main(String[] args)

{

FortuneServer1 server = new FortuneServer1();

server.start();

}

public void run()

{

if (ServerSocket == null)

return;

while (true)

{

try

{

InetAddress address;

int port;

DatagramPacket packet;

byte[] data = new byte[256];

int num = 1;

packet = new DatagramPacket(data, data.length);

ServerSocket.receive(packet);

address = packet.getAddress();

port = packet.getPort();

File inFile = new File("Fortunes.txt");

FileInputStream inStream = new FileInputStream(inFile);

if (inStream.read(data) <= 0)

{

System.err.println("Error: couldn't read fortunes");

}

packet = new DatagramPacket(data, data.length, address, port);

ServerSocket.send(packet);

}

catch (Exception e)

{

System.err.println("Exception: " + e);

e.printStackTrace();

} } } }

說明:

(1) 這個例子中接收端的socket使用了多線程,多線程的概念可以參考本文的多線程部分;

(2) 在構造函數中創建了DatagramSocket,並且使用了1114這個端口;

(3) 本例子的關鍵函數是run,它使用了死循環,在循環中使用了receive這方法來臨聽1114端口,如果1114端口沒有請求數據到來,那麼這個程序就一直停留在receive這個位置,不再往下執行;

(4) 當1114端有數據時,receive方法將接收到的DatagramPacket數據包放在packet這個對象中,然後解析其中的數據,獲取發送方的地址信息;

(5) 然後再創建DatagramPacket包,並填充數據,發送到原接收端。

以下是發送端的代碼:

import Java.io.*;

import Java.Net.*;

class FortuneClIEnt

{

public static void main(String args[])

{

FortuneClient client = new FortuneClIEnt();

System.out.println(clIEnt.getMessage());

}

public String getMessage()

{

String fortune;

try {

DatagramSocket socket;

DatagramPacket packet;

byte[] data = new byte[256];

socket = new DatagramSocket();

packet = new DatagramPacket(data, data.length,InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 1114);

socket.send(packet);

packet = new DatagramPacket(data, data.length);

socket.receive(packet);

fortune = new String(packet.getData(), 0);

socket.close();

}

catch (UnknownHostException e) {

System.err.println("Exception: host could not be found");

return null;

}

catch (Exception e) {

System.err.println("Exception: " + e);

e.printStackTrace();

return null;

}

return fortune;

} }

客戶端的代碼與服務器端的代碼基本相同,只是沒有了循環,並且處理步驟與服務器端的基本相反。這也說明了Datagram Socket不真正區分Server和ClIEnt。

1.3 Stream Socket

Stream Socket與Datagram Socket不同,它有一個永久性的鏈接,可以確保數據可靠的發送到對方。但是Stream Socket所占的資源更多。

Java主要通過Socket及ServerSocket來實現Stream Socket,一個用於客戶端,另一個用戶服務器端。

Socket類的幾個重要方法如下:

(1) Socket(String host, int port)

(2) Socket(InetAddress address, int port)

(3) synchronized void close()

(4) InputStream getInputStream()

(5) OutputStream getOutputStream()

可以看出Stream Socket中的Socket與Datagram Socket中的Socket的區別:

(1) 在構造函數中,這裡需要指定服務器的地址與端口,用於它發送數據之前建立鏈接,而Datagram的Socket不需要建立鏈接,它僅需要在要發送的數據包中包含地址信息即可;

(2) Stream Socket的兩個重要方法和其它流的方法類似,而且在操作上也相似,其實在操作Stream Socket時,只要建立了鏈接,那麼以後的操作和流的操作一樣了,你可以忘了你在操作Socket,只當做自己在操作普通的流。

ServerSocket有以下幾個重要的方法:

(1) ServerSocket(int port):監聽指定端口,監聽時間為默認值50;

(2) ServerSocket(int port, int count):監聽指定端口,並指定監聽時間;

(3) ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr):只接收指定接口發過來的數據;

(4) Socket accept():accpet方法會返回一個Socket對象,使用該Socket對象的getInputStream及getOutputStream方法獲取輸入及輸出流。由此可見無論是服務器端還是客戶端,它們都是通過Socket對象來收發數據的。程序執行到accpet時會進入監聽狀態,不再向下執行一直到接收到數據。

(5) void close()

以下是關於Stream Socket的一個例子,在這個例子中使用單獨的二個類Receiver和Sender負責對指定的輸入及輸出流進行操作,用另一個類SocketPerformer來創建Receiver和Sender這兩個類的實例,並傳入指定的輸入及輸出流,而在ClIEnt及Server這兩個類中,負責創建SocketPerformer對象,並傳入指定的Socket。因此這五個類在功能上分為三層,第一層負責對流進行操作,第二層負責創建指定的Socket流,並這些Socket流傳到第一層,第三層負責創建Socket並將這些Socket傳到第二層。

Receriver代碼:

package socketChat;

import Java.io.BufferedReader;

public class Receiver extends Thread {

BufferedReader reader;

public Receiver(BufferedReader theSocketReader) {

reader = theSocketReader;

}

public void run() {

while (true) {

try {

String words = reader.readLine(); System.out.println("\r\n<<< " + Words);

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

return;

} } }}

Sender代碼:

package socketChat;

import Java.io.BufferedReader;

import Java.io.InputStreamReader;

import Java.io.PrintWriter;

public class Sender extends Thread {

PrintWriter writer;

public Sender(PrintWriter theWriter) {

writer = theWriter;

}

public void run() {

try {

while (true) {

BufferedReader consoleReader = new BufferedReader(

new InputStreamReader(System.in));

String userInput = consoleReader.readLine();

writer.write(userInput + "\r\n");

writer.flush(); // send the data in buffer immediately

}

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

return;

} }}

SocketPerformer代碼:

package socketChat;

import Java.io.BufferedReader;

import Java.io.InputStreamReader;

import Java.io.PrintWriter;

import Java.Net.Socket;

public class SocketPerformer {

Socket socket;

public SocketPerformer(Socket theSoc){

socket = theSoc;

}

public void execut() throws Exception{

BufferedReader socketReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(

socket.getInputStream()));

PrintWriter socketWriter = new PrintWriter(socket.getOutputStream());

System.out.println("connection built !");

Receiver rec = new Receiver(socketReader);

rec.start();

Sender sender = new Sender(socketWriter);

sender.start();

}}

Server代碼:

package socketChat;

import Java.Net.ServerSocket;

import Java.Net.Socket;

public class Server {

public static void main(String[] args) throws Exception {

ServerSocket server = new ServerSocket(30000, 5);

Socket socket = null;

System.out.println("waiting incoming connection...");

socket = server.accept();

System.out.println("a connection built!");

System.out.println("the peer ip is: " + socket.getInetAddress().getHostAddress());

new SocketPerformer(socket).execut();

server.close();

}}

ClIEnt端代碼如下:

package socketChat;

import Java.Net.Socket;

public class ClIEnt {

public static void main(String[] args) throws Exception {

String ip = "127.0.0.1";

int port = 30000;

System.out.println("connecting to server: " + ip

+ " at port: " + port + " ...");

Socket soc = new Socket(ip, port);

new SocketPerformer(soc).execut();

}}

2. 其它

(1) 常量定義以final做修飾符,如final int I = 3;final還可以用在class及method上,如果用在class上,那麼該class不能被繼承,如果用在method上,那麼該method不能被重載

(2) 類變量定義:static int sum

(3) 判斷對象類型:objName instanceof className,如"helloWorld" instanceof String,判斷的結果是true

(4) 提取對象的類名:objName.getClass().getName()

(5) java.lang:Java最基本的包,包含Java語言最基本的定義

(6) Java.util:包含如Date,及基本的集合類,如Vector、Hashtable等

(7) Java.io:包含輸入輸出的定義

(8) Java.Net:包含如Socket等

(9) Java.awt:用於Window界面開發

(10) Java.applet:用於applet開發

(11) null關鍵字引用null對象,注意大小寫

(12) 每個基本的數據類型如int,都有相應的類與之對應中Int

(13) 構造函數名與類名相同,並且不需要返回類型,即在構造函數前不需要加類型修飾符

(14) 調用自身的構造函數:this(參數列表);

(15) 調用父類的構造函數:super(參數列表);

(16) 調用父類已被重載的函數:super.方法名(參數列表);

(17) 在同一文件中可以有多個類的定義,但只能有一個類是public並且類名與文件一樣,該文件編譯成功後會生成多個.class文件,與類的定義一一對應;

(18) 接口比抽象類功能強有:抽象類屬於特定的類結構樹中,它不能被其它樹中的類共享;

(19) 接口的定義與類的定義類似,只需將class改成interface即可,但接口定義必須是public或者缺省的(package);

(20) 在接口中可以定義方法和變量,接口中的定義的方法應是public並且是abstract的(缺省);變量的定義必須是public static final(缺省);

(21) String.copyValueOf(buffer, 0, offset):用於從字符數組中取出字符,並形成字符串;

(22) new String(buf, 0, count)

(23) System.in(標准輸入)是一個InputStream;

(24) System.err是一個PrintStream;

(25) System.out是一個PrintStream;

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