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Java基础:三步学会Java Socket编程

 
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1)       请写一个java socket编程代码,需要完成以下功能: (10)

a)         有服务端等待客户端连接

b)         客户端连接成功之后,给客户端发一条消息好好考试,争取被录取”;

c)         客户端在获得消息之后,在控制台打印出来,并结束连接

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带着问题去看下面的:

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第一步 充分理解Socket 

1.什么是socket

   所谓socket通常也称作"套接字",用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄。应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。 

   以J2SDK-1.3为例,Socket和ServerSocket类库位于java.net包中。ServerSocket用于服务器端,Socket是建立网络连接时使用的。在连接成功时,应用程序两端都会产生一个Socket实例,操作这个实例,完成所需的会话。对于一个网络连接来说,套接字是平等的,并没有差别,不因为在服务器端或在客户端而产生不同级别。不管是Socket还是ServerSocket它们的工作都是通过SocketImpl类及其子类完成的。 

   重要的Socket API: 

   java.net.Socket继承于java.lang.Object,有八个构造器,其方法并不多,下面介绍使用最频繁的三个方法,其它方法大家可以见JDK-1.3文档。 

   . Accept方法用于产生"阻塞",直到接受到一个连接,并且返回一个客户端的Socket对象实例。"阻塞"是一个术语,它使程序运行暂时"停留"在这个地方,直到一个会话产生,然后程序继续;通常"阻塞"是由循环产生的。 

   . getInputStream方法获得网络连接输入,同时返回一个IutputStream对象实例,。 

   . getOutputStream方法连接的另一端将得到输入,同时返回一个OutputStream对象实例。 

   注意:其中getInputStream和getOutputStream方法均会产生一个IOException,它必须被捕获,因为它们返回的流对象,通常都会被另一个流对象使用。 

   2.如何开发一个Server-Client模型的程序 

   开发原理: 

   服务器,使用ServerSocket监听指定的端口,端口可以随意指定(由于1024以下的端口通常属于保留端口,在一些操作系统中不可以随意使用,所以建议使用大于1024的端口),等待客户连接请求,客户连接后,会话产生;在完成会话后,关闭连接。 

   客户端,使用Socket对网络上某一个服务器的某一个端口发出连接请求,一旦连接成功,打开会话;会话完成后,关闭Socket。客户端不需要指定打开的端口,通常临时的、动态的分配一个1024以上的端口。 

   {建立服务器} 

package server;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
//建立服务
public class Server {
	private ServerSocket ss;
	private Socket socket;
	private BufferedReader in;
	private PrintWriter out;

	public Server() {
		try {
			ss = new ServerSocket(10000);
			while (true) {
				socket = ss.accept();
				in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
				out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);

				String line = in.readLine();
				out.println("you input is :" + line);
				//System.out.println("you input is :" + line);
				out.close();
				in.close();
				socket.close();
			}
		} catch (IOException e) {
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		new Server();
	}
}

 

 

这个程序建立了一个服务器,它一直监听10000端口,等待用户连接。在建立连接后给客户端返回一段信息,然后结束会话。这个程序一次只能接受一个客户连接。

 

{建立客户端} 

package client;

import java.io.*;
import java.net.*;

import javax.swing.plaf.SliderUI;

//建立客户端
public class Client {
	Socket socket;
	BufferedReader in;
	PrintWriter out;

	public Client() {
		try {
			socket = new Socket("127.0.0.1", 10000);
			in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
			out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
			BufferedReader line = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

			out.println(line.readLine());
			//System.out.println(in.readLine());
			line.close();
			out.close();
			in.close();
			socket.close();
		} catch (IOException e) {
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		new Client();
	}
}

 

 

 这个客户端连接到地址为xxx.xxx.xxx.xxx的服务器,端口为10000,并从键盘输入一行信息,发送到服务器,然后接受服务器的返回信息,最后结束会话。

 

第二步 多个客户同时连接 

   在实际的网络环境里,同一时间只对一个用户服务是不可行的。一个优秀的网络服务程序除了能处理用户的输入信息,还必须能够同时响应多个客户端的连接请求。在java中,实现以上功能特点是非常容易的。 

   设计原理: 

   主程序监听一端口,等待客户接入;同时构造一个线程类,准备接管会话。当一个Socket会话产生后,将这个会话交给线程处理,然后主程序继续监听。运用Thread类或Runnable接口来实现是不错的办法。 

   {实现消息共享} 

 

package serverm;

import java.io.*;
import java.net.*;

//实现消息共享
public class Server extends ServerSocket {
	private static final int SERVER_PORT = 10000;

	public Server() throws IOException {
		super(SERVER_PORT);

		try {
			while (true) {
				Socket socket = accept();
				new CreateServerThread(socket);
			}
		} catch (IOException e) {
		} finally {
			close();
		}
	}

	// --- CreateServerThread
	class CreateServerThread extends Thread {
		private Socket client;
		private BufferedReader in;
		private PrintWriter out;

		public CreateServerThread(Socket s) throws IOException {
			client = s;

			in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream(), "GB2312"));
			out = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true);
			out.println("--- Welcome ---");
			start();
		}

		public void run() {
			try {
				String line = in.readLine();

				while (!line.equals("bye")) {
					String msg = createMessage(line);
					out.println(msg);
					line = in.readLine();
				}
				out.println("--- See you, bye! ---");
				client.close();
			} catch (IOException e) {
			}
		}

		private String createMessage(String line) {
			String message = line;
			return message;
		}
	}

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		new Server();
	}
}

    这个程序监听10000端口,并将接入交给CreateServerThread线程运行。CreateServerThread线程接受输入,并将输入回应客户,直到客户输入"bye",线程结束。我们可以在createMessage方法中,对输入进行处理,并产生结果,然后把结果返回给客户。 第三步 实现信息共享:在Socket上的实时交流 

   网络的伟大之一也是信息共享,Server可以主动向所有Client广播消息,同时Client也可以向其它Client发布消息。下面看看如何开发一个可以实时传递消息的程序。

 

   设计原理: 

   服务器端接受客户端的连接请求,同时启动一个线程处理这个连接,线程不停的读取客户端输入,然后把输入加入队列中,等候处理。在线程启动的同时将线程加入队列中,以便在需要的时候定位和取出。 

   {源码} 

 

package servers;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Calendar;
import java.util.LinkedList;

public class Server extends ServerSocket {
	private static ArrayList User_List = new ArrayList();
	private static ArrayList Threader = new ArrayList();
	private static LinkedList Message_Array = new LinkedList();
	private static int Thread_Counter = 0;
	private static boolean isClear = true;
	protected static final int SERVER_PORT = 10000;
	protected FileOutputStream LOG_FILE = new FileOutputStream(
			"d:/connect.log", true);

	public Server() throws FileNotFoundException, IOException {
		super(SERVER_PORT);
		new Broadcast();

		// append connection log
		Calendar now = Calendar.getInstance();
		String str = "[" + now.getTime().toString()
				+ "] Accepted a connection\015\012";
		byte[] tmp = str.getBytes();
		LOG_FILE.write(tmp);

		try {
			while (true) {
				Socket socket = accept();
				new CreateServerThread(socket);
			}
		} finally {
			close();
		}
	}

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		new Server();
	}

	// --- Broadcast
	class Broadcast extends Thread {
		public Broadcast() {
			start();
		}

		public void run() {
			while (true) {
				if (!isClear) {
					String tmp = (String) Message_Array.getFirst();

					for (int i = 0; i < Threader.size(); i++) {
						CreateServerThread client = (CreateServerThread) Threader
								.get(i);
						client.sendMessage(tmp);
					}

					Message_Array.removeFirst();
					isClear = Message_Array.size() > 0 ? false : true;
				}
			}
		}
	}

	// --- CreateServerThread
	class CreateServerThread extends Thread {
		private Socket client;
		private BufferedReader in;
		private PrintWriter out;
		private String Username;

		public CreateServerThread(Socket s) throws IOException {
			client = s;
			in = new BufferedReader(new InputStreamReader(
					client.getInputStream()));
			out = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true);
			out.println("--- Welcome to this chatroom ---");
			out.println("Input your nickname:");
			start();
		}

		public void sendMessage(String msg) {
			out.println(msg);
		}

		public void run() {
			try {
				int flag = 0;
				Thread_Counter++;
				String line = in.readLine();

				while (!line.equals("bye")) {
					if (line.equals("l")) {
						out.println(listOnlineUsers());
						line = in.readLine();
						continue;
					}

					if (flag++ == 0) {
						Username = line;
						User_List.add(Username);
						out.println(listOnlineUsers());
						Threader.add(this);
						pushMessage("[< " + Username + " come on in >]");
					} else {
						pushMessage("<" + Username + ">" + line);
					}

					line = in.readLine();
				}

				out.println("--- See you, bye! ---");
				client.close();
			} catch (IOException e) {
			} finally {
				try {
					client.close();
				} catch (IOException e) {
				}

				Thread_Counter--;
				Threader.remove(this);
				User_List.remove(Username);
				pushMessage("[< " + Username + " left>]");
			}
		}

		private String listOnlineUsers() {
			String s = "-+- Online list -+-\015\012";

			for (int i = 0; i < User_List.size(); i++) {
				s += "[" + User_List.get(i) + "]\015\012";
			}

			s += "-+---------------------+-";
			return s;
		}

		private void pushMessage(String msg) {
			Message_Array.addLast(msg);
			isClear = false;
		}
	}
}

 

这就是程序运行后,多用户登陆并且输入信息后的屏幕。实现了信息的实时广播。用户输入"l"就可以列出在线人员表。
 

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