socket根底

对于java网络编程来说,咱们能接触到的最底层便是socket了。我置信大部分浏览此篇文章的同仁都用过socket。然而,我这篇教程的理念之一就是事无巨细,或者说,啰里啰嗦。因为原本就是一个思维的过程,所以,看官老爷们,就当做意识流格调来看吧(也是因为我文笔较差,因而文章的观赏性可能不是太好,给本人找个理由)。

我在刚学编程的时候,其实是一脸茫然的,尽管也会为屏幕输入“hello world",感到兴奋,然而兴奋之余会感觉,嗯~?,这货色跟我设想的不一样啊,就一个黑屏上输入几个字符,无能啥?这玩意跟网站啥的不沾边啊。包含学习了一些算法、数据结构后,还是感觉,网站啥的,跟我学的不沾边。

起初在学习加入了一个我的项目,波及到网络编程,我的项目简略点说就是树莓派跟pc通过路由器进行数据交换。从那时候起开始应用socket,当然那个时候不求甚解,基本跟学过的网络模型也对不上号。什么三次握手,四次挥手,没用到啊。先不论,干就完了。

秉着这个徐循渐进的学习及思考过程,我就开始了socket编程。

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来一段服务端socket示例:

代码 1-1

public class OioServer {    private ServerSocket serverSocket;    private void openServer(int port) throws IOException {        // 1 创立ServerSocket        serverSocket = new ServerSocket();        // 2 绑定端口        SocketAddress socketAddress = new InetSocketAddress(port);        serverSocket.bind(socketAddress);    }    @Test    public void testOpenServer() throws IOException {        OioServer oioServer = new OioServer();        oioServer.openServer(8081);        // block        Scanner scan = new Scanner(System.in);        scan.next();    }}

运行test后,服务器开始监听port端口了。而后咱们验证下是不是真的在监听,我再window上测试的,所以这里以window为例。首先要关上cmd窗口,而后输出命令

代码 1-2

netstat -aon|findstr "8081"

图1-1

能够看到真的在监听了, 当初尽管开始监听了,然而,真的有客户端从8081进来该怎么办?咱们还须要解决连贯,这个连贯就是咱们的配角socket.

批改1-1代码如下:

代码1-2

public class OioServer {    private ServerSocket serverSocket;    private void openServer(int port) throws IOException {        // 1 创立ServerSocket        serverSocket = new ServerSocket();        // 2 绑定端口        SocketAddress socketAddress = new InetSocketAddress(port);        serverSocket.bind(socketAddress);    }    @Test    public void testOpenServer() throws IOException {        OioServer oioServer = new OioServer();        oioServer.openServer(8081);        Socket socket = oioServer.listenAccept();    }}

此时,服务端就运行有客户端进来连贯了。而后咱们再写一个客户端。

代码 1-3

public class OioClient{       public Socket connect(String host, int port) throws IOException {        Socket socket = new Socket();        socket.connect(new InetSocketAddress(host, port));        return socket    }    @Test    public void testClient() throws IOException, InterruptedException {        OioClient oioServer = new OioClient();        oioServer.connect("127.0.0.1", 8081);         // block         Scanner scan = new Scanner(System.in);         scan.next();    }} 

运行test,为例不让test退出,咱们用规范出入block住test线程。记住,当初咱们服务端还在监听,我服务端和客户端都跑在同一台pc上。成果如图

图1-2

能够看到第二行本地地址是127.0.0.1:6283近程地址是127.0.0.1:8081,那咱们是不是能够猜到,这个TCP连贯是客户端的,客户端的IP是6283,咱们尽管没指定,然而零碎会给咱们随机调配一个可用的端口,不信能够试一下,下次可能就不一样了。

牵强附会,第三行就是咱们服务端的TCP连贯。

那么咱们是不是能够有一个这样的论断:socket其实就是一个TCP连贯的封装(当然也能够是UDP,这里不做探讨)?或者socket的上层是TCP/IP层?

到当初咱们大略晓得了socket跟TCP的分割,既跟网络模型的分割。

有了TCP链接,咱们就能够开始传输数据了。很多网上例子是,简历socket连贯后,客户端给服务器发送数据,而后服务器接收数据并回复。然而请不要误会,过程不肯定全副是这样的。咱们客户端和服务端建设链接后,两边都失去一个socket,这两个socket是等价的。如果你对TCP有理解的话,肯定会晓得TCP的四次挥手,网上对于四次挥手的图大略也都是下图这个样子:

图1-3

然而呢,四次挥手同样能够由服务端发动。因而,就算是在TCP层,两个socket的是等价的。

通信

咱们失去沉闷的socket后,就能够对socket进行读写操作了。既然socket没什么区别,那咱们能够无差别看待socket。咱们来写socket读写取的办法:

代码1-4

public class SocketUtils {    /**     * 从socket中读数据     */    public static String read(Socket socket) {        try {            InputStream inputStream = socket.getInputStream();            byte[] bytes = new byte[1024];            int len;            StringBuilder sb = new StringBuilder();            while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {                //留神指定编码格局,发送方和接管方肯定要对立,倡议应用UTF-8                sb.append(new String(bytes, 0, len, "UTF-8"));            }            return sb.toString();        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();            return null;        }    }    /**     * 往socket中写数据     */    public static void write(Socket socket, String response) {        try {            OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();            outputStream.write(response.getBytes("UTF-8"));            outputStream.flush();            socket.shutdownOutput();        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

下面代码以入参的局势将socket传入,而后就行读写,留神,咱们这两个并没有调用办法socket.close,也就是说socket能够反复读写数据,而网上大部分教程间接会吧socket给敞开,造成初学者认为每次读写玩就得敞开socket的错觉。

在办法read中,依据(len = inputStream.read(bytes)) != -1来判断是否读取完数据。而写入数据端怎么通知接收端它实现了写入呢?咱们能够用socket.shutdownOutput()办法。

好,接下来咱们就来测试下发送与接收数据。

代码1-4

public class OioServer {    ...    @Test    public void testOpenServer() throws IOException {         OioServer oioServer = new OioServer();        oioServer.openServer(8081);        Socket socket = oioServer.listenAccept();        SocketUtils.write(socket, "Can you hear me?");        String msg = SocketUtils.read(socket);        System.out.println(msg);        // block        Scanner scan = new Scanner(System.in);        scan.next();    }}

代码1-5

public class OioClient {   ...        @Test    public void testClient() throws IOException, InterruptedException {        OioClient oioServer = new OioClient();        Socket socket = oioServer.connect("127.0.0.1", 8081);        String msg = SocketUtils.read(socket);        System.out.println(msg);        SocketUtils.write(socket, "Yes, I can hear you!");        // block        Scanner scan = new Scanner(System.in);        scan.next();    }}

先执行testOpenServer()再执行testClient()。就会实现对话。当然咱们能够反复调SocketUtils.read SocketUtils.write进行通信,只有两边socket不敞开。

小结

此篇文章总结了Socket的一些应用,包含服务器启动,socket建设,并证实了socket的等价性