简述
Java中Socket分为普通Socket和NioSocket两种,这里介绍Socket。
我们可以把Socket比作两个城市间的交通工具,有了它可以在两城之间来回穿梭,交通工具有很多种,每种交通工具也有相应的交通规则。Socket也一样,也有多种。大多情况下使用的是TCP/IP的流套接字,它是一种稳定的通信协议。(TCP/IP与UDP的对比)
Java中的网络通信是通过Socket实现的,Socket分为ServerSocket和Socket两大类,ServerSocket用于服务端,通过accept方法监听请求,监听到请求后返回Socket,Socket用于具体完成数据传输,客户端直接使用Socket发起请求并传输数据。
ServerSocket的使用可以分为三步:
- 创建ServerSocket。ServerSocket的构造方法一共有5个,通常用的是ServerSocket(int port),只需要端口号(port)即可。
- 调用创建出来的ServerSocket的accept方法进行监听。accept方法时阻塞方法,也就是说调用accept方法后程序会停下来等待连接请求,在接收到请求之前程序将不会往下走。当接收到请求后accept方法会返回一个Socket。
- 使用accept方法返回的Socket与客户端进行通信。
栗子
Client:
1 package IO;
2
3 import java.io.*;
4 import java.net.Socket;
5 import java.util.Date;
6
7 /**
8 * Created by zhengbin06 on 2017/2/2.
9 */
10 public class Client {
11 public static void main(String[] args) {
12 String msg = "Client Data";
13 try {
14 Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 9090);
15
16 // 先写、再读
17 PrintWriter printWriter = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
18 // 发送数据
19 printWriter.println(msg);
20 printWriter.flush();
21 // 获得服务端返回的数据
22 BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
23 String line = bufferedReader.readLine();
24 System.out.println("received from server: " + line + "\ttime=" + new Date().getTime());
25 // 关闭资源
26 printWriter.close();
27 bufferedReader.close();
28 socket.close();
29 } catch (IOException e) {
30 e.printStackTrace();
31 }
32 }
33 }
Server:
1 package IO;
2
3 import java.io.BufferedReader;
4 import java.io.IOException;
5 import java.io.InputStreamReader;
6 import java.io.PrintWriter;
7 import java.net.ServerSocket;
8 import java.net.Socket;
9 import java.util.Date;
10
11 /**
12 * Created by zhengbin06 on 2017/2/2.
13 */
14 public class Server {
15 private static Socket socket = null;
16 private static ServerSocket serverSocket = null;
17 public static void main(String[] args) throws IOException {
18 BufferedReader bufferedReader = null;
19 PrintWriter printWriter = null;
20 try {
21 // 创建一个ServerSocket监听9090端口
22 serverSocket = new ServerSocket(9090);
23 while (true) {
24 System.out.println("开始等待请求。。。。");
25 // 等待请求
26 // 监听并接受到此套接字的连接。此方法在连接传入之前一直阻塞。
27 socket = serverSocket.accept();
28 System.out.println("接收到请求:" + socket.toString() + "\ttime=" + new Date().getTime());
29 // 接收到请求后使用socket进行通信, 创建BufferedReader用于读取数据
30 bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
31 String line = bufferedReader.readLine();
32 System.out.println("received from client: " + line + "\ttime=" + new Date().getTime());
33
34 // 创建PrintWriter, 用于发送数据
35 printWriter = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
36 printWriter.println("received data: " + line + "\ttime=" + new Date().getTime());
37 printWriter.flush();
38 }
39 } finally {
40 // 关闭所有资源
41 bufferedReader.close();
42 printWriter.close();
43 socket.close();
44 serverSocket.close();
45 }
46 }
47 }
细节
监听请求:
当一个新的Socket请求来到时,将为这个连接创建一个新的套接字数据结构,该套接字数据的信息包含的地址和端口正式请求源地址和端口。这个新创建的数据结构将会关联到ServerSocket实例的一个未完成的连接数据结构列表中。注意,这时服务端的与之对应的Socket实例并没有完成创建,而要等到与客户端的3次握手完成后,这个服务端的Socket实例才会返回,并将这个Socket实例对应的数据结构从未完成列表中移动已完成列表中。
数据传输:
当连接已经建立成功时,服务端和客户端都会拥有一个Socket实例,每个Socket实例都有一个InputStream和OutputStream,并通过这两个对象来交换数据。
要知道网络I/O都是以字节流传输的,当创建Socket对象时,操作系统将会为InputStream和OutputStream分别分配一定大小的缓存区,数据的写入和读取都是通过这个缓存区完成的。
写入端将数据写到OutputStream对应的SendQ队列中,当队列填满时,数据将被转移到另一端InputStream的RecvQ队列中,如果这时RecvQ已经满了,那么OutputStream的write方法将会阻塞,直到RecvQ队列有足够的空间容纳SendQ发送的数据。过程如下图所示:
梦想要一步步来!