本文內容
Socket概述
Socket的重要API
一個Socket通信的例子
Socket是什么？
Socket通常也稱作“套接字”，用于描述IP地址和端口，是一個通信鏈的句柄。應用程序通常通過“套接字”向網絡發(fā)出請求或者應答網絡請求。
在java中，Socket和ServerSocket類庫位于java.net包中。ServerSocket用于服務器端，Socket是建立網絡連接時使用的。在連接成功時，應用程序兩端都會產生一個Socket實例，操作這個實例，完成所需的會話。
對于一個網絡連接來說，套接字是平等的，并沒有差別，不因為在服務器端或在客戶端而產生不同級別。
Socket的直觀描述
Socket的英文原義是“孔”或“插座”。在這里作為進程通信機制，取后一種意義。socket非常類似于電話插座。以一個國家級電話網為例。電話的通話雙方相當于相互通信的2個進程，區(qū)號是它的網絡地址；區(qū)內一個單位的交換機相當于一臺主機，主機分配給每個用戶的局內號碼相當于socket號。任何用戶在通話之前，首先要占有一部電話機，相當于申請一個socket；同時要知道對方的號碼，相當于對方有一個固定的socket。然后向對方撥號呼叫，相當于發(fā)出連接請求(假如對方不在同一區(qū)內，還要撥對方區(qū)號，相當于給出網絡地址)。對方假如在場并空閑(相當于通信的另一主機開機且可以接受連接請求)，拿起電話話筒，雙方就可以正式通話，相當于連接成功。雙方通話的過程，是一方向電話機發(fā)出信號和對方從電話機接收信號的過程，相當于向socket發(fā)送數據和從socket接收數據。通話結束后，一方掛起電話機相當于關閉socket，撤消連接。
在電話系統(tǒng)中，一般用戶只能感受到本地電話機和對方電話號碼的存在，建立通話的過程，話音傳輸的過程以及整個電話系統(tǒng)的技術細節(jié)對他都是透明的，這也與socket機制非常相似。socket利用網間網通信設施實現進程通信，但它對通信設施的細節(jié)毫不關心，只要通信設施能提供足夠的通信能力，它就滿足了。
至此，我們對socket進行了直觀的描述。抽象出來，socket實質上提供了進程通信的端點。進程通信之前，雙方首先必須各自創(chuàng)建一個端點，否則是沒有辦法建立聯(lián)系并相互通信的。正如打電話之前，雙方必須各自擁有一臺電話機一樣。
socket 是面向客戶/服務器模型而設計的
socket 是面向客戶/服務器模型而設計的，針對客戶和服務器程序提供不同的socket 系統(tǒng)調用。客戶隨機申請一個socket (相當于一個想打電話的人可以在任何一臺入網電話上撥號呼叫)，系統(tǒng)為之分配一個socket號；服務器擁有全局公認的 socket ，任何客戶都可以向它發(fā)出連接請求和信息請求(相當于一個被呼叫的電話擁有一個呼叫方知道的電話號碼)。
socket利用客戶/服務器模式巧妙地解決了進程之間建立通信連接的問題。服務器socket為全局所公認非常重要。讀者不妨考慮一下，兩個完全隨機的用戶進程之間如何建立通信？假如通信雙方沒有任何一方的socket 固定，就好比打電話的雙方彼此不知道對方的電話號碼，要通話是不可能的。
Socket的應用
Socket 接口是訪問 Internet 使用得最廣泛的方法。 如果你有一臺剛配好TCP/IP協(xié)議的主機，其IP地址是202.120.127.201， 此時在另一臺主機或同一臺主機上執(zhí)行ftp 202.120.127.201，顯然無法建立連接。因"202.120.127.201" 這臺主機沒有運行FTP服務軟件。同樣， 在另一臺或同一臺主機上運行瀏覽軟件 如Netscape，輸入"http://202.120.127.201"，也無法建立連接。現在，如果在這臺主機上運行一個FTP服務軟件（該軟件將打開一個Socket， 并將其綁定到21端口），再在這臺主機上運行一個Web 服務軟件（該軟件將打開另一個Socket，并將其綁定到80端口）。這樣，在另一臺主機或同一臺主機上執(zhí)行ftp 202.120.127.201，FTP客戶軟件將通過21端口來呼叫主機上由FTP 服務軟件提供的Socket，與其建立連接并對話。而在netscape中輸入"http://202.120.127.201"時，將通過80端口來呼叫主機上由Web服務軟件提供的Socket，與其建 立連接并對話。 在Internet上有很多這樣的主機，這些主機一般運行了多個服務軟件，同時提供幾種服務。每種服務都打開一個Socket，并綁定到一個端口上，不同的端口對應于不同的服務。Socket正如其英文原意那樣，象一個多孔插座。一臺主機猶如布滿各種插座的房間，每個插座有一個編號，有的插座提供220伏交流電， 有的提供110伏交流電，有的則提供有線電視節(jié)目。 客戶軟件將插頭插到不同編號的插座，就可以得到不同的服務。
重要的Socket API
accept方法用于產生“阻塞”，直到接受到一個連接，并且返回一個客戶端的Socket對象實例。“阻塞”是一個術語，它使程序運行暫時“停留”在這個地方，直到一個會話產生，然后程序繼續(xù)；通常“阻塞”是由循環(huán)產生的。
getInputStream方法獲得網絡連接輸入，同時返回一個IutputStream對象實例。
getOutputStream方法連接的另一端將得到輸入，同時返回一個OutputStream對象實例。 注意：其中getInputStream和getOutputStream方法均會產生一個IOException，它必須被捕獲，因為它們返回的流對象，通常都會被另一個流對象使用。
一個Server-Client模型的程序的開發(fā)原理
服務器，使用ServerSocket監(jiān)聽指定的端口，端口可以隨意指定（由于1024以下的端口通常屬于保留端口，在一些操作系統(tǒng)中不可以隨意使用，所以建議使用大于1024的端口），等待客戶連接請求，客戶連接后，會話產生；在完成會話后，關閉連接。
客戶端，使用Socket對網絡上某一個服務器的某一個端口發(fā)出連接請求，一旦連接成功，打開會話；會話完成后，關閉Socket。客戶端不需要指定打開的端口，通常臨時的、動態(tài)的分配一個1024以上的端口。
服務器端代碼
public class ResponseThread implements Runnable {
private static Logger logger = Logger.getLogger(ResponseThread.class);
// 用于與客戶端通信的Socket
private Socket incomingSocket;
/**
* 構造函數,用以將incomingSocket傳入
* @param incomingSocket
*/
public ResponseThread(Socket incomingSocket) {
this.incomingSocket = incomingSocket;
}
public void run() {
try {
try {
// 輸入流
InputStream inStream = incomingSocket.getInputStream();
// 輸出流
OutputStream outStream = incomingSocket.getOutputStream();
// 文本掃描器
Scanner in = new Scanner(inStream);
// 輸出流打印器
PrintWriter out = new PrintWriter(outStream,true);
while (in.hasNextLine()) {
String line = in.nextLine();
logger.info("從客戶端獲得文字:"+line);
String responseLine=line+" 門朝大海 三河合水萬年流";
out.println(responseLine);
logger.info("向客戶端送出文字:"+responseLine);
}
} finally {
incomingSocket.close();
}
} catch (IOException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
try {
// 建立一個對2009端口進行監(jiān)聽的ServerSocket并開始監(jiān)聽
ServerSocket socket=new ServerSocket(2009);
logger.info("開始監(jiān)聽");
while(true){
// 產生阻塞,直到客戶端連接過來才會往下執(zhí)行
logger.info("阻塞中,等待來自客戶端的連接請求");
Socket incomingSocket=socket.accept();
// 執(zhí)行到這里客戶端已經連接過來了,incomingSocket就是創(chuàng)建出來和遠程客戶端Socket進行通信的Socket
logger.info("獲得來自"+incomingSocket.getInetAddress()+"的請求.");
// 開辟一個線程,并把incomingSocket傳進去,在這個線程中服務器和客戶機開始通信
ResponseThread responseThread=new ResponseThread(incomingSocket);
// 啟動線程
Thread thread=new Thread(responseThread);
thread.start();
}
} catch (IOException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
}
客戶端代碼
/**
* Socket客戶端類
* @author sitinspring
*
* @date 2008-2-26
*/
public class SocketClient{
private static Logger logger = Logger.getLogger(ResponseThread.class);
public static void main(String[] args){
try {
// 建立一個Socket,試圖連接到位于127.0.0.1的主機的2009端口,如果服務器已經在監(jiān)聽則會接收到這個請求,accept方法產生一個和這邊通信的Socket
Socket socket=new Socket("127.0.0.1",2009);
logger.info("客戶端向服務器發(fā)起請求.");
try {
// 輸入流
InputStream inStream = socket.getInputStream();
// 輸出流
OutputStream outStream = socket.getOutputStream();
/**
* 向服務器發(fā)送文字
*/
// 輸出流打印器
PrintWriter out = new PrintWriter(outStream);
out.println("地震高崗 一派溪山千古秀");
out.flush();
/**
* 接收服務器發(fā)送過來的文字
*/
// 文本掃描器
Scanner in = new Scanner(inStream);
while (in.hasNextLine()) {
String line = in.nextLine();
logger.info("客戶端獲得響應文字="+ line);
}
} finally {
// 關閉Socket
socket.close();
}
} catch (IOException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
}