http://www.cnblogs.com/linzheng/archive/2011/01/23/1942328.html
http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-socketftp/
一,網(wǎng)絡(luò)編程中兩個主要的問題
一個是如何準(zhǔn)確的定位網(wǎng)絡(luò)上一臺或多臺主機(jī),另一個就是找到主機(jī)后如何可靠高效的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
在TCP/IP協(xié)議中IP層主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)的定位,數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆酚桑蒊P地址可以唯一地確定Internet上的一臺主機(jī)。
而TCP層則提供面向應(yīng)用的可靠(tcp)的或非可靠(UDP)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制,這是網(wǎng)絡(luò)編程的主要對象,一般不需要關(guān)心IP層是如何處理數(shù)據(jù)的。
目前較為流行的網(wǎng)絡(luò)編程模型是客戶機(jī)/服務(wù)器(C/S)結(jié)構(gòu)。即通信雙方一方作為服務(wù)器等待客戶提出請求并予以響應(yīng)。客戶則在需要服務(wù)時向服務(wù)器提 出申請。服務(wù)器一般作為守護(hù)進(jìn)程始終運(yùn)行,監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)端口,一旦有客戶請求,就會啟動一個服務(wù)進(jìn)程來響應(yīng)該客戶,同時自己繼續(xù)監(jiān)聽服務(wù)端口,使后來的客戶也 能及時得到服務(wù)。
二,兩類傳輸協(xié)議:TCP;UDP
TCP是Tranfer Control Protocol的 簡稱,是一種面向連接的保證可靠傳輸?shù)膮f(xié)議。通過TCP協(xié)議傳輸,得到的是一個順序的無差錯的數(shù)據(jù)流。發(fā)送方和接收方的成對的兩個socket之間必須建 立連接,以便在TCP協(xié)議的基礎(chǔ)上進(jìn)行通信,當(dāng)一個socket(通常都是server socket)等待建立連接時,另一個socket可以要求進(jìn)行連接,一旦這兩個socket連接起來,它們就可以進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸,雙方都可以進(jìn)行發(fā)送 或接收操作。
UDP是User Datagram Protocol的簡稱,是一種無連接的協(xié)議,每個數(shù)據(jù)報都是一個獨立的信息,包括完整的源地址或目的地址,它在網(wǎng)絡(luò)上以任何可能的路徑傳往目的地,因此能否到達(dá)目的地,到達(dá)目的地的時間以及內(nèi)容的正確性都是不能被保證的。
比較:
UDP:1,每個數(shù)據(jù)報中都給出了完整的地址信息,因此無需要建立發(fā)送方和接收方的連接。
2,UDP傳輸數(shù)據(jù)時是有大小限制的,每個被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)報必須限定在64KB之內(nèi)。
3,UDP是一個不可靠的協(xié)議,發(fā)送方所發(fā)送的數(shù)據(jù)報并不一定以相同的次序到達(dá)接收方
TCP:1,面向連接的協(xié)議,在socket之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸之前必然要建立連接,所以在TCP中需要連接
時間。
2,TCP傳輸數(shù)據(jù)大小限制,一旦連接建立起來,雙方的socket就可以按統(tǒng)一的格式傳輸大的
數(shù)據(jù)。
3,TCP是一個可靠的協(xié)議,它確保接收方完全正確地獲取發(fā)送方所發(fā)送的全部數(shù)據(jù)。
應(yīng)用:
1,TCP在網(wǎng)絡(luò)通信上有極強(qiáng)的生命力,例如遠(yuǎn)程連接(Telnet)和文件傳輸(FTP)都需要不定長度的數(shù)據(jù)被可靠地傳輸。但是可靠的傳輸是要付出代價的,對數(shù)據(jù)內(nèi)容正確性的檢驗必然占用計算機(jī)的處理時間和網(wǎng)絡(luò)的帶寬,因此TCP傳輸?shù)男什蝗鏤DP高。
2,UDP操作簡單,而且僅需要較少的監(jiān)護(hù),因此通常用于局域網(wǎng)高可靠性的分散系統(tǒng)中client/server應(yīng)用程序。例如視頻會議系統(tǒng),并不要求音頻視頻數(shù)據(jù)絕對的正確,只要保證連貫性就可以了,這種情況下顯然使用UDP會更合理一些。
三,基于Socket的java網(wǎng)絡(luò)編程
1,什么是Socket
網(wǎng)絡(luò)上的兩個程序通過一個雙向的通訊連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換,這個雙向鏈路的一端稱為一個Socket。Socket通常用來實現(xiàn)客戶方和服務(wù)方的連接。Socket是TCP/IP協(xié)議的一個十分流行的編程界面,一個Socket由一個IP地址和一個端口號唯一確定。
但是,Socket所支持的協(xié)議種類也不光TCP/IP一種,因此兩者之間是沒有必然聯(lián)系的。在Java環(huán)境下,Socket編程主要是指基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)編程。
2,Socket通訊的過程
Server端Listen(監(jiān)聽)某個端口是否有連接請求,Client端向Server 端發(fā)出Connect(連接)請求,Server端向Client端發(fā)回Accept(接受)消息。一個連接就建立起來了。Server端和Client 端都可以通過Send,Write等方法與對方通信。
對于一個功能齊全的Socket,都要包含以下基本結(jié)構(gòu),其工作過程包含以下四個基本的步驟:
(1) 創(chuàng)建Socket;
(2) 打開連接到Socket的輸入/出流;
(3) 按照一定的協(xié)議對Socket進(jìn)行讀/寫操作;
(4) 關(guān)閉Socket.(在實際應(yīng)用中,并未使用到顯示的close,雖然很多文章都推薦如此,不過在我的程序中,可能因為程序本身比較簡單,要求不高,所以并未造成什么影響。)
3,創(chuàng)建Socket
創(chuàng)建Socket
java在包java.net中提供了兩個類Socket和ServerSocket,分別用來表示雙向連接的客戶端和服務(wù)端。這是兩個封裝得非常好的類,使用很方便。其構(gòu)造方法如下:
Socket(InetAddress address, int port);
Socket(InetAddress address, int port, boolean stream);
Socket(String host, int prot);
Socket(String host, int prot, boolean stream);
Socket(SocketImpl impl)
Socket(String host, int port, InetAddress localAddr, int localPort)
Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort)
ServerSocket(int port);
ServerSocket(int port, int backlog);
ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr)
其中address、host和port分別是雙向連接中另一方的IP地址、主機(jī)名和端 口號,stream指明socket是流socket還是數(shù)據(jù)報socket,localPort表示本地主機(jī)的端口號,localAddr和 bindAddr是本地機(jī)器的地址(ServerSocket的主機(jī)地址),impl是socket的父類,既可以用來創(chuàng)建serverSocket又可 以用來創(chuàng)建Socket。count則表示服務(wù)端所能支持的最大連接數(shù)。例如:學(xué)習(xí)視頻網(wǎng) http://www.xxspw.com
Socket client = new Socket("127.0.01.", 80);
ServerSocket server = new ServerSocket(80);
注意,在選擇端口時,必須小心。每一個端口提供一種特定的服務(wù),只有給出正確的端口,才 能獲得相應(yīng)的服務(wù)。0~1023的端口號為系統(tǒng)所保留,例如http服務(wù)的端口號為80,telnet服務(wù)的端口號為21,ftp服務(wù)的端口號為23, 所以我們在選擇端口號時,最好選擇一個大于1023的數(shù)以防止發(fā)生沖突。
在創(chuàng)建socket時如果發(fā)生錯誤,將產(chǎn)生IOException,在程序中必須對之作出處理。所以在創(chuàng)建Socket或ServerSocket是必須捕獲或拋出例外。
4,簡單的Client/Server程序
1. 客戶端程序
import java.io.*;
import java.net.*;
public class TalkClient {
public static void main(String args[]) {
try{
Socket socket=new Socket("127.0.0.1",4700);
//向本機(jī)的4700端口發(fā)出客戶請求
BufferedReader sin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
//由系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備構(gòu)造BufferedReader對象
PrintWriter os=new PrintWriter(socket.getOutputStream());
//由Socket對象得到輸出流,并構(gòu)造PrintWriter對象
BufferedReader is=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
//由Socket對象得到輸入流,并構(gòu)造相應(yīng)的BufferedReader對象
String readline;
readline=sin.readLine(); //從系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)輸入讀入一字符串
while(!readline.equals("bye")){
//若從標(biāo)準(zhǔn)輸入讀入的字符串為 "bye"則停止循環(huán)
os.println(readline);
//將從系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)輸入讀入的字符串輸出到Server
os.flush();
//刷新輸出流,使Server馬上收到該字符串
System.out.println("Client:"+readline);
//在系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)輸出上打印讀入的字符串
System.out.println("Server:"+is.readLine());
//從Server讀入一字符串,并打印到標(biāo)準(zhǔn)輸出上
readline=sin.readLine(); //從系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)輸入讀入一字符串
} //繼續(xù)循環(huán)
os.close(); //關(guān)閉Socket輸出流
is.close(); //關(guān)閉Socket輸入流
socket.close(); //關(guān)閉Socket
}catch(Exception e) {
System.out.println("Error"+e); //出錯,則打印出錯信息
}
}
}
2. 服務(wù)器端程序
import java.io.*;
import java.net.*;
import java.applet.Applet;
public class TalkServer{
public static void main(String args[]) {
try{
ServerSocket server=null;
try{
server=new ServerSocket(4700);
//創(chuàng)建一個ServerSocket在端口4700監(jiān)聽客戶請求
}catch(Exception e) {
System.out.println("can not listen to:"+e);
//出錯,打印出錯信息
}
Socket socket=null;
try{
socket=server.accept();
//使用accept()阻塞等待客戶請求,有客戶
//請求到來則產(chǎn)生一個Socket對象,并繼續(xù)執(zhí)行
}catch(Exception e) {
System.out.println("Error."+e);
//出錯,打印出錯信息
}
String line;
BufferedReader is=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
//由Socket對象得到輸入流,并構(gòu)造相應(yīng)的BufferedReader對象
PrintWriter os=newPrintWriter(socket.getOutputStream());
//由Socket對象得到輸出流,并構(gòu)造PrintWriter對象
BufferedReader sin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
//由系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備構(gòu)造BufferedReader對象
System.out.println("Client:"+is.readLine());
//在標(biāo)準(zhǔn)輸出上打印從客戶端讀入的字符串
line=sin.readLine();
//從標(biāo)準(zhǔn)輸入讀入一字符串
while(!line.equals("bye")){
//如果該字符串為 "bye",則停止循環(huán)
os.println(line);
//向客戶端輸出該字符串
os.flush();
//刷新輸出流,使Client馬上收到該字符串
System.out.println("Server:"+line);
//在系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)輸出上打印讀入的字符串
System.out.println("Client:"+is.readLine());
//從Client讀入一字符串,并打印到標(biāo)準(zhǔn)輸出上
line=sin.readLine();
//從系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)輸入讀入一字符串
} //繼續(xù)循環(huán)
os.close(); //關(guān)閉Socket輸出流
is.close(); //關(guān)閉Socket輸入流
socket.close(); //關(guān)閉Socket
server.close(); //關(guān)閉ServerSocket
}catch(Exception e){
System.out.println("Error:"+e);
//出錯,打印出錯信息
}
}
}
5,支持多客戶的client/server程序
前面的Client/Server程序只能實現(xiàn)Server和一個客戶的對話。在實際應(yīng)用 中,往往是在服務(wù)器上運(yùn)行一個永久的程序,它可以接收來自其他多個客戶端的請求,提供相應(yīng)的服務(wù)。為了實現(xiàn)在服務(wù)器方給多個客戶提供服務(wù)的功能,需要對上 面的程序進(jìn)行改造,利用多線程實現(xiàn)多客戶機(jī)制。服務(wù)器總是在指定的端口上監(jiān)聽是否有客戶請求,一旦監(jiān)聽到客戶請求,服務(wù)器就會啟動一個專門的服務(wù)線程來響 應(yīng)該客戶的請求,而服務(wù)器本身在啟動完線程之后馬上又進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài),等待下一個客戶的到來。