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TCP銜接
TCP的基本是Socket，在TCP銜接中，我們會應用ServerSocket和Socket，當客戶端和辦事器樹立銜接今後，剩下的根本就是對I/O的掌握了。
我們先來看一個簡略的TCP通訊，它分為客戶端和辦事器端。
客戶端代碼以下：
簡略的TCP客戶端
import java.net.*;
import java.io.*;
public class SimpleTcpClient {
public static void main(String[] args) throws IOException
{
Socket socket = null;
BufferedReader br = null;
PrintWriter pw = null;
BufferedReader brTemp = null;
try
{
socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 5678);
br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
pw = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
brTemp = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
while(true)
{
String line = brTemp.readLine();
pw.println(line);
pw.flush();
if (line.equals("end")) break;
System.out.println(br.readLine());
}
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
}
finally
{
if (socket != null) socket.close();
if (br != null) br.close();
if (brTemp != null) brTemp.close();
if (pw != null) pw.close();
}
}
}
辦事器端代碼以下：
簡略版本TCP辦事器端
import java.net.*;
import java.io.*;
public class SimpleTcpServer {
public static void main(String[] args) throws IOException
{
ServerSocket server = null;
Socket client = null;
BufferedReader br = null;
PrintWriter pw = null;
try
{
server = new ServerSocket(5678);
client = server.accept();
br = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
pw = new PrintWriter(client.getOutputStream());
while(true)
{
String line = br.readLine();
pw.println("Response:" + line);
pw.flush();
if (line.equals("end")) break;
}
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
}
finally
{
if (server != null) server.close();
if (client != null) client.close();
if (br != null) br.close();
if (pw != null) pw.close();
}
}
}
這裡的辦事器的功效異常簡略，它吸收客戶端發來的新聞，然後將新聞“原封不動”的前往給客戶端。當客戶端發送“end”時，通訊停止。
下面的代碼根本上勾畫了TCP通訊進程中，客戶端和辦事器真個重要框架，我們可以發明，上述的代碼中，辦事器端在任什麼時候刻，都只能處置來自客戶真個一個要求，它是串行處置的，不克不及並行，這和我們印象裡的辦事器處置方法不太雷同，我們可認為辦事器添加多線程，當一個客戶真個要求進入後，我們就創立一個線程，來處置對應的要求。
改良後的辦事器端代碼以下：
多線程版本的TCP辦事器端
import java.net.*;
import java.io.*;
public class SmartTcpServer {
public static void main(String[] args) throws IOException
{
ServerSocket server = new ServerSocket(5678);
while(true)
{
Socket client = server.accept();
Thread thread = new ServerThread(client);
thread.start();
}
}
}
class ServerThread extends Thread
{
private Socket socket = null;
public ServerThread(Socket socket)
{
this.socket = socket;
}
public void run() {
BufferedReader br = null;
PrintWriter pw = null;
try
{
br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
pw = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
while(true)
{
String line = br.readLine();
pw.println("Response:" + line);
pw.flush();
if (line.equals("end")) break;
}
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
}
finally
{
if (socket != null)
try {
socket.close();
} catch (IOException e1) {
e1.printStackTrace();
}
if (br != null)
try {
br.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
if (pw != null) pw.close();
}
}
}
修正後的辦事器端，便可以同時處置來自客戶真個多個要求了。
在編程的進程中，我們會有“資本”的概念，例如數據庫銜接就是一個典范的資本，為了晉升機能，我們平日不會直接燒毀數據庫銜接，而是應用數據庫銜接池的方法來對多個數據庫銜接停止治理，已完成重用的目標。關於Socket銜接來講，它也是一種資本，當我們的法式須要年夜量的Socket銜接時，假如每一個銜接都須要從新樹立，那末將會是一件異常沒有用率的做法。
和數據庫銜接池相似，我們也能夠設計TCP銜接池，這裡的思緒是我們用一個數組來保持多個Socket銜接，別的一個狀況數組來描寫每一個Socket銜接能否正在應用，當法式須要Socket銜接時，我們遍歷狀況數組，掏出第一個沒被應用的Socket銜接，假如一切銜接都在應用，拋出異常。這是一種很直不雅簡略的“調劑戰略”，在許多開源或許貿易的框架中（Apache/Tomcat），都邑有相似的“資本池”。
TCP銜接池的代碼以下：
一個簡略的TCP銜接池
import java.net.*;
import java.io.*;
public class TcpConnectionPool {
private InetAddress address = null;
private int port;
private Socket[] arrSockets = null;
private boolean[] arrStatus = null;
private int count;
public TcpConnectionPool(InetAddress address, int port, int count)
{
this.address = address;
this.port = port;
this .count = count;
arrSockets = new Socket[count];
arrStatus = new boolean[count];
init();
}
private void init()
{
try
{
for (int i = 0; i < count; i++)
{
arrSockets[i] = new Socket(address.getHostAddress(), port);
arrStatus[i] = false;
}
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
}
}
public Socket getConnection()
{
if (arrSockets == null) init();
int i = 0;
for(i = 0; i < count; i++)
{
if (arrStatus[i] == false)
{
arrStatus[i] = true;
break;
}
}
if (i == count) throw new RuntimeException("have no connection availiable for now.");
return arrSockets[i];
}
public void releaseConnection(Socket socket)
{
if (arrSockets == null) init();
for (int i = 0; i < count; i++)
{
if (arrSockets[i] == socket)
{
arrStatus[i] = false;
break;
}
}
}
public void reBuild()
{
init();
}
public void destory()
{
if (arrSockets == null) return;
for(int i = 0; i < count; i++)
{
try
{
arrSockets[i].close();
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
continue;
}
}
}
}
UDP銜接
UDP是一種和TCP分歧的銜接方法，它平日運用在對及時性請求很高，瞄准肯定請求不高的場所，例如在線視頻。UDP會有“丟包”的情形產生，在TCP中，假如Server沒有啟動，Client發新聞時，會報出異常，但對UDP來講，不會發生任何異常。
UDP通訊應用的兩個類時DatagramSocket和DatagramPacket，後者寄存了通訊的內容。
上面是一個簡略的UDP通訊例子，同TCP一樣，也分為Client和Server兩部門，Client端代碼以下：
UDP通訊客戶端
import java.net.*;
import java.io.*;
public class UdpClient {
public static void main(String[] args)
{
try
{
InetAddress host = InetAddress.getLocalHost();
int port = 5678;
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
while(true)
{
String line = br.readLine();
byte[] message = line.getBytes();
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(message, message.length, host, port);
DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
socket.send(packet);
socket.close();
if (line.equals("end")) break;
}
br.close();
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
}
}
}
Server端代碼以下：
UDP通訊辦事器端
import java.net.*;
import java.io.*;
public class UdpServer {
public static void main(String[] args)
{
try
{
int port = 5678;
DatagramSocket dsSocket = new DatagramSocket(port);
byte[] buffer = new byte[1024];
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
while(true)
{
dsSocket.receive(packet);
String message = new String(buffer, 0, packet.getLength());
System.out.println(packet.getAddress().getHostName() + ":" + message);
if (message.equals("end")) break;
packet.setLength(buffer.length);
}
dsSocket.close();
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
}
}
}
這裡，我們也假定和TCP一樣，當Client收回“end”新聞時，以為通訊停止，但其實如許的設計不是需要的，Client端可以隨時斷開，其實不須要關懷Server端狀況。
多播（Multicast）
多播采取和UDP相似的方法，它會應用D類IP地址和尺度的UDP端標語，D類IP地址是指224.0.0.0到239.255.255.255之間的地址，不包含224.0.0.0。
多播會應用到的類是MulticastSocket，它有兩個辦法須要存眷：joinGroup和leaveGroup。
上面是一個多播的例子，Client端代碼以下：
多播通訊客戶端
import java.net.*;
import java.io.*;
public class MulticastClient {
public static void main(String[] args)
{
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
try
{
InetAddress address = InetAddress.getByName("230.0.0.1");
int port = 5678;
while(true)
{
String line = br.readLine();
byte[] message = line.getBytes();
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(message, message.length, address, port);
MulticastSocket multicastSocket = new MulticastSocket();
multicastSocket.send(packet);
if (line.equals("end")) break;
}
br.close();
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
}
}
}
辦事器端代碼以下：
多播通訊辦事器端
import java.net.*;
import java.io.*;
public class MulticastServer {
public static void main(String[] args)
{
int port = 5678;
try
{
MulticastSocket multicastSocket = new MulticastSocket(port);
InetAddress address = InetAddress.getByName("230.0.0.1");
multicastSocket.joinGroup(address);
byte[] buffer = new byte[1024];
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
while(true)
{
multicastSocket.receive(packet);
String message = new String(buffer, packet.getLength());
System.out.println(packet.getAddress().getHostName() + ":" + message);
if (message.equals("end")) break;
packet.setLength(buffer.length);
}
multicastSocket.close();
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
}
}
}
NIO（New IO）
NIO是JDK1.4引入的一套新的IO API，它在緩沖區治理、收集通訊、文件存取和字符集操作方面有了新的設計。關於收集通訊來講，NIO應用了緩沖區和通道的概念。
上面是一個NIO的例子，和我們下面提到的代碼作風有很年夜的分歧。
NIO例子
import java.io.*;
import java.nio.*;
import java.nio.channels.*;
import java.nio.charset.*;
import java.net.*;
public class NewIOSample {
public static void main(String[] args)
{
String host="127.0.0.1";
int port = 5678;
SocketChannel channel = null;
try
{
InetSocketAddress address = new InetSocketAddress(host,port);
Charset charset = Charset.forName("UTF-8");
CharsetDecoder decoder = charset.newDecoder();
CharsetEncoder encoder = charset.newEncoder();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
CharBuffer charBuffer = CharBuffer.allocate(1024);
channel = SocketChannel.open();
channel.connect(address);
String request = "GET / \r\n\r\n";
channel.write(encoder.encode(CharBuffer.wrap(request)));
while((channel.read(buffer)) != -1)
{
buffer.flip();
decoder.decode(buffer, charBuffer, false);
charBuffer.flip();
System.out.println(charBuffer);
buffer.clear();
charBuffer.clear();
}
}
catch(Exception ex)
{
System.err.println(ex.getMessage());
}
finally
{
if (channel != null)
try {
channel.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
上述代碼會試圖拜訪一個當地的網址，然後將其內容打印出來。
