使用TCP/IP的套接字(Socket)进行通信

 套接字Socket的引入

　　为了能够方便地开发网络应用软件，由美国伯克利大学在Unix上推出了一种应用程序访问通信协议的操作系统调用socket(套接字)。

　　socket的出现使程序员可以很方便地访问TCP/IP，从而开发各种网络应用程序。随着Unix的应用推广，套接字在编写网络软件中得到了极大的普及。后来，套接字又被引进了Windows等操作系统中。Java语言也引进了套接字编程模型。

什么是Socket?

　　Socket是连接运行在网络上的两个程序间的双向通讯的端点。

使用Socket进行网络通信的过程

　　服务器端程序将一个套接字绑定到一个特定的端口，并通过此套接字等待和监听客户的连接请求。

　　客户端程序根据服务器程序所在的主机名和端口号发出连接请求。

　　

　　如果一切正常，服务器接受连接请求。并获得一个新的绑定到不同的端口地址的套接字。(不可能有两个程序同时占用一个端口)。客户端和服务器端通过读写套接字进行通信。

 

　　使用ServerSocket和Socket实现服务器端和客户端的socket通信。

 　　其中：左边ServerSocket类的构造方法可以传入一个端口值来构建对象。accept()方法监听向这个socket的连接并接收连接。它将会阻塞直到连接被建立好。连接建立好后他会返回一个Socket对象。连接建立好后，服务器端和客户端的输入流和输出流就互为彼此，即一端的输出流是另一端的输入流。

　　使用ServerSocket和Socket实现服务器和客户端的Socket通信流程：

• 建立Socket连接
• 获得输入/输出流
• 读/写数据
• 关闭输入/输出流
• 关闭Socket

测试客户端与服务器通信过程

服务端程序：

TcpServer

客户端程序：

TcpClient　　

　　先运行服务器端程序，在运行客户端，可以看到，运行客户端之后服务器端输出“Connected Successfully!”,表明连接建立之后才会往下执行。之后可以在服务器和客户端上进行输入操作，另一端将会收到输入的信息并输出。

使用线程实现服务器与客户端的双向通信

　　用两个线程，一个线程专门用于处理服务器端的读，另一个线程专门用于处理服务器端的写。客户端同理。代码如下，程序共有六个类。

　　服务器和其输入输出线程：

MainServer

ServerInputThread

ServerOutputThread 

 　　客户端和其输入输出线程(其输入输出线程和服务器的完全一样)：

MainClient

ClientInputThread

ClientOutputThread

测试结果：

　　服务器端打印信息

Wait for Connect!
Connect successfully!
Wait for Connect!
server --> hello
client --> Hi

　　客户端打印信息：

server --> hello
client --> Hi

多个客户端的程序实验

　　可以启动多个客户端，同时与服务器进行交互。这里还是采用上面MainServer和MainClient及其输入输出程序代码。

　　这部分做实验的时候需要使用命令行，因为Eclipse里面每次Run的时候会重新启动程序，即想要Run第二个客户端的时候总是先关闭第一个客户端(因为它们运行的是同一个程序)，这样，即只能有一个客户端存在。(或者你开多个Eclipse，多建几个workspace就行)

　　在命令行运行的方法如下：

　　因为源文件带有包名，所以编译采用：

　　javac -d .源文件名.java

　　注意d和.之间有一个空格。

　　可以使用通配符编译所有的源文件，即使用：

　　javac -d .*.java

　　编译之后执行：

　　java 完整包名+类名

　　先启动服务器端程序，之后新开命令行窗口启动客户端程序，结果如下：　　

一个客户端时，客户端与服务器端交互正常

　　经过实验，发现在一个服务器多个客户端的情况下，客户端可以流畅地向服务器发送消息，但是当服务器发送消息时，就会出现问题，并不是每一个客户端都能收到信息。如图中，当服务器发一条信息时候，两个客户端都没有收到，但是服务器再发一条时候时候，两个客户端各接收到一条信息。如图所示：

 两个客户端，一个服务器，交互出现异常

实现服务器支持多客户机通信

　　服务器端的程序要为每一个与客户机连接的socket建立一个线程，来解决通信通信问题。

　　服务器应该管理一个socket的集合。

　　既要完成一个功能完善的客户端和服务器通信程序，代码还是需要进一步完善的。(初学者还不知道怎么完善？)

参考资料：

http://www.cnblogs.com/mengdd/archive/2013/03/10/2952616.html