Java网络编程之Socket

其他 2018-12-22 01:11:45 阅读次数: 0

原文博主禁止转载，不过我还是希望把一些关键的地方笔记下来，阅读请移步 原文

以下是学习之后的个人笔记

一、Socket通信基本实例

  通过服务器-客户端模式引入Socket通信

在这里插入图片描述

服务器端

package cn.itcast.net;

import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ChatServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 监听指定的端口
        int port = 55533;
        ServerSocket server = new ServerSocket(port);

        // server将一直等待连接的到来
        System.out.println("server将一直等待连接的到来");
//        while (true) { // 如果服务器是不断的等待连接，那么客户端就能发送多次
            Socket socket = server.accept();
            // 建立好连接后，从socket中获取输入流
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            byte[] bytes = new byte[1024];
            int len;
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
                //注意指定编码格式，发送方和接收方一定要统一，建议使用UTF-8
                sb.append(new String(bytes, 0, len,"UTF-8"));
            }
            System.out.println("get message from client: " + sb);
            inputStream.close();
            socket.close();
//        }
        server.close();
    }
}

客户端

127.0.0.1不理解的看我博客吧~这里

package cn.itcast.net;

import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

public class Client {
    public static void main(String args[]) throws Exception {
        // 要连接的服务端IP地址和端口
        String host = "127.0.1.1";
        int port = 55533;
        // 与服务端建立连接
        Socket socket = new Socket(host, port);
        // 建立连接后获得输出流
       // OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
       //不理解这句存在的必要，希望路过的大神指出
        String message="你好  yiwangzhibujian？";
        socket.getOutputStream().write(message.getBytes("UTF-8"));
        //outputStream.close();
        socket.close();
    }
}

输出

server将一直等待连接的到来
get message from client: 你好  yiwangzhibujian

二、消息通信优化

2.1 双向通信，发送消息并接收消息

服务器端

  和上一个的区别是，在接收完数据的后，也能发送数据给客户端。也就是说可收可发

package cn.itcast.net;

import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ChatServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 监听指定的端口
        int port = 55533;
        ServerSocket server = new ServerSocket(port);

        // server将一直等待连接的到来
        System.out.println("server将一直等待连接的到来");
        Socket socket = server.accept();
        // 建立好连接后，从socket中获取输入流，并建立缓冲区进行读取
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len;
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        //只有当客户端关闭它的输出流的时候，服务端才能取得结尾的-1
        while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
            // 注意指定编码格式，发送方和接收方一定要统一，建议使用UTF-8
            sb.append(new String(bytes, 0, len, "UTF-8"));
        }
        System.out.println("get message from client: " + sb);

        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        outputStream.write("Hello Client,I get the message.".getBytes("UTF-8"));

        inputStream.close();
        outputStream.close();
        socket.close();
        server.close();
    }
}
客户端

在客户端也添加了接收来自服务器端消息的功能

package cn.itcast.net;

import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

public class Client {
    public static void main(String args[]) throws Exception {
        // 要连接的服务端IP地址和端口
        String host = "127.0.0.1";
        int port = 55533;
        // 与服务端建立连接
        Socket socket = new Socket(host, port);
        // 建立连接后获得输出流
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        String message = "你好  yiwangzhibujian";
        socket.getOutputStream().write(message.getBytes("UTF-8"));
        //通过shutdownOutput高速服务器已经发送完数据，后续只能接受数据
        socket.shutdownOutput();

        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len;
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
            //注意指定编码格式，发送方和接收方一定要统一，建议使用UTF-8
            sb.append(new String(bytes, 0, len,"UTF-8"));
        }
        System.out.println("get message from server: " + sb);

        inputStream.close();
        outputStream.close();
        socket.close();
    }
}

2.2 双向通信的必要性

  客户端打开一个输出流，如果不做约定，也不关闭它，那么服务端永远不知道客户端是否发送完消息，那么服务端会一直等待下去，直到读取超时。所以怎么告知服务端已经发送完消息就显得特别重要。

2.2.1 指定发送规则

  文章中推荐一种方法规定发送方式，这种方法是：先指明你接下去要发送的消息的长度，然后发送这么长的消息。具体的看原文博客，现在使用简易版本。用前两个字节表示长度。

服务器端：
package cn.itcast.net;

import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ChatServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 监听指定的端口
        int port = 55533;
        ServerSocket server = new ServerSocket(port);

        // server将一直等待连接的到来
        System.out.println("server将一直等待连接的到来");
        Socket socket = server.accept();
        // 建立好连接后，从socket中获取输入流，并建立缓冲区进行读取
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        byte[] bytes;

        while (true) {
            int first = inputStream.read();

            if (first == -1) {
                break;
            }
            int second = inputStream.read();
            int len = (first << 8) + second;

            bytes = new byte[len];
            inputStream.read(bytes);
            System.out.println("get message from client: " + new String(bytes, "UTF-8"));
        }

        //反馈消息给客户端，也适用本方法，这里就先不演示了
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        outputStream.write("Hello Client,I get the message.".getBytes("UTF-8"));

        inputStream.close();
        outputStream.close();
        socket.close();
        server.close();
    }
}
客户端：
package cn.itcast.net;

import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

public class Client {
    public static void main(String args[]) throws Exception {
        // 要连接的服务端IP地址和端口
        String host = "127.0.0.1";
        int port = 55533;
        // 与服务端建立连接
        Socket socket = new Socket(host, port);
        // 建立连接后获得输出流
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        String message = "你好  yiwangzhibujian";
        //计算消息的长度，转换成字节数组
        byte[] sendBytes = message.getBytes("UTF-8");
        //实现发送消息的长度，两个字节
        // 1、先发送长度的高8位
        outputStream.write(sendBytes.length >> 8);
        // 2、发送长度的低8位
        outputStream.write(sendBytes.length);
        // 这才发送消息
        outputStream.write(sendBytes);
        outputStream.flush();


        //==========此处重复发送一次，实际项目中为多个命名，此处只为展示用法
        message = "第二条消息";
        sendBytes = message.getBytes("UTF-8");
        outputStream.write(sendBytes.length >>8);
        outputStream.write(sendBytes.length);
        outputStream.write(sendBytes);
        outputStream.flush();
        //==========此处重复发送一次，实际项目中为多个命名，此处只为展示用法
        message = "the third message!";
        sendBytes = message.getBytes("UTF-8");
        outputStream.write(sendBytes.length >>8);
        outputStream.write(sendBytes.length);
        outputStream.write(sendBytes);

        //通过shutdownOutput高速服务器已经发送完数据，后续只能接受数据，也可使用这种方法，这里先不演示了
        socket.shutdownOutput();

        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len;
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
            //注意指定编码格式，发送方和接收方一定要统一，建议使用UTF-8
            sb.append(new String(bytes, 0, len,"UTF-8"));
        }
        System.out.println("get message from server: " + sb);

        inputStream.close();
        outputStream.close();
        socket.close();
    }
}

三、服务器并发处理

  通常服务器会处理多个Scoket请求，而不是像上面的接收一个Scoket连接后，就关闭服务器，因此模板大概是这样。

package cn.itcast.net;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ChatServer {
    public static void main(String args[]) throws IOException {
        // 监听指定的端口
        int port = 55533;
        ServerSocket server = new ServerSocket(port);
        // server将一直等待连接的到来
        System.out.println("server将一直等待连接的到来");

        while(true){
            Socket socket = server.accept();
            // 建立好连接后，从socket中获取输入流，并建立缓冲区进行读取
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            byte[] bytes = new byte[1024];
            int len;
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
                // 注意指定编码格式，发送方和接收方一定要统一，建议使用UTF-8
                sb.append(new String(bytes, 0, len, "UTF-8"));
            }
            System.out.println("get message from client: " + sb);
            inputStream.close();
            socket.close();
        }

    }
}

  这种一般也是新手写法，但是能够循环处理多个Socket请求，不过当一个请求的处理比较耗时的时候，后面的请求将被阻塞，所以一般都是用多线程的方式来处理Socket，即每有一个Socket请求的时候，就创建一个线程来处理它。

  不过在实际生产中，创建的线程会交给线程池来处理，为了：

  • 线程复用，创建线程耗时，回收线程慢
  • 防止短时间内高并发，指定线程池大小，超过数量将等待，方式短时间创建大量线程导致资源耗尽，服务挂掉
线程池开启线程处理
package cn.itcast.net;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ChatServer {
    public static void main(String args[]) throws IOException {
        // 监听指定的端口
        int port = 55533;
        ServerSocket server = new ServerSocket(port);
        // server将一直等待连接的到来
        System.out.println("server将一直等待连接的到来");

        //如果使用多线程，那就需要线程池，防止并发过高时创建过多线程耗尽资源
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(100);
        while (true) {
            Socket socket = server.accept();

            Runnable runnable = () -> {
                // 建立好连接后，从socket中获取输入流，并建立缓冲区进行读取
                InputStream inputStream = null;
                try {
                    System.out.println("线程开启");
                    inputStream = socket.getInputStream();
                    byte[] bytes = new byte[1024];
                    int len;
                    StringBuilder sb = new StringBuilder();
                    while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
                        // 注意指定编码格式，发送方和接收方一定要统一，建议使用UTF-8
                        sb.append(new String(bytes, 0, len, "UTF-8"));
                    }
                    System.out.println("get message from client: " + sb);
                    inputStream.close();
                    socket.close();

                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            };
            threadPool.submit(runnable);
        }
    }
}
lambda被我替换成下面这段，应该也是可以的 lambda学习链接
 threadPool.submit(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    InputStream inputStream = null;
                    try {
                        System.out.println("线程开启");
                        inputStream = socket.getInputStream();
                        byte[] bytes = new byte[1024];
                        int len;
                        StringBuilder sb = new StringBuilder();
                        while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
                            // 注意指定编码格式，发送方和接收方一定要统一，建议使用UTF-8
                            sb.append(new String(bytes, 0, len, "UTF-8"));
                        }
                        System.out.println("get message from client: " + sb);
                        inputStream.close();
                        socket.close();

                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });

学到这，就能解决安卓课程设计的网络编程啦！！

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转载自blog.csdn.net/qq_37591656/article/details/84961069
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