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用调用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的程序。
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语言也引入了套接字编程模型。
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）。
客户和服务器通过读写套接字进行通讯。
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。连接建立好后它会返回一个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。
总结：使用ServerSocket和Socket实现服务器端和客户端的Socket通信
(1)建立Socket连接
(2)获得输入/输出流
(3)读/写数据
(4)关闭输入/输出流
(5)关闭Socket
通信程序测试
建立服务器端和客户端如下：
TcpServer
package com.example.network; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; public class TcpServer { public static void main(String[] args) throws Exception { // 创建服务器端的socket对象 ServerSocket ss = new ServerSocket(5000); // 监听连接 Socket socket = ss.accept(); // 直到连接建立好之后代码才会往下执行 System.out.println("Connected Successfully!"); } }
TcpClient
package com.example.network; import java.net.Socket; public class TcpClient { public static void main(String[] args) throws Exception { Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 5000); } }
然后先运行服务器端，再运行客户端，可以看到，运行客户端之后输出服务器端的后续代码。
表明连接建立后才会往下执行。
一个比较简陋的通信程序：
TcpServer2
package com.example.network; import java.io.InputStream; import java.io.OutputStream; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; public class TcpServer { public static void main(String[] args) throws Exception { // 创建服务器端的socket对象 ServerSocket ss = new ServerSocket(5000); // 监听连接 Socket socket = ss.accept(); // 直到连接建立好之后代码才会往下执行 System.out.println("Connected Successfully!"); // 获得服务器端的输入流，从客户端接收信息 InputStream is = socket.getInputStream(); // 服务器端的输出流，向客户端发送信息 OutputStream os = socket.getOutputStream(); byte[] buffer = new byte[200]; int length = 0; length = is.read(buffer); String str = new String(buffer, 0, length); System.out.println(str); // 服务器端的输出 os.write("Welcome".getBytes()); // 关闭资源 is.close(); os.close(); socket.close(); } }
TcpClient2
package com.example.network; import java.io.InputStream; import java.io.OutputStream; import java.net.Socket; public class TcpClient { public static void main(String[] args) throws Exception { Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 5000); // 客户端的输出流 OutputStream os = socket.getOutputStream(); // 将信息写入流,把这个信息传递给服务器 os.write("hello world".getBytes()); // 从服务器端接收信息 InputStream is = socket.getInputStream(); byte[] buffer = new byte[200]; int length = is.read(buffer); String str = new String(buffer, 0, length); System.out.println(str); // 关闭资源 is.close(); os.close(); socket.close(); } }
先运行服务器，再运行客户端。之后可以在服务器和客户端的控制台上进行输入操作，另一端将会收到输入的信息并输出。
使用线程实现服务器端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。
服务器端和其输入输出线程：
MainServer
package com.example.network; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; public class MainServer { public static void main(String[] args) throws Exception { ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(4000); while (true) { // 一直处于监听状态,这样可以处理多个用户 Socket socket = serverSocket.accept(); // 启动读写线程 new ServerInputThread(socket).start(); new ServerOutputThread(socket).start(); } } }
ServerInputThread
package com.example.network; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.net.Socket; public class ServerInputThread extends Thread { private Socket socket; public ServerInputThread(Socket socket) { super(); this.socket = socket; } @Override public void run() { try { // 获得输入流 InputStream is = socket.getInputStream(); while (true) { byte[] buffer = new byte[1024]; int length = is.read(buffer); String str = new String(buffer, 0, length); System.out.println(str); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }
ServerOutputThread
package com.example.network; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.io.OutputStream; import java.net.Socket; public class ServerOutputThread extends Thread { private Socket socket; public ServerOutputThread(Socket socket) { super(); this.socket = socket; } @Override public void run() { try { OutputStream os = socket.getOutputStream(); while (true) { BufferedReader reader = new BufferedReader( new InputStreamReader(System.in)); String line = reader.readLine(); os.write(line.getBytes()); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }
客户端和其输入输出线程（其输入输出线程和服务器端的完全一样）：
MainClient
package com.example.network; import java.net.Socket; public class MainClient { public static void main(String[] args) throws Exception { Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 4000); new ClientInputThread(socket).start(); new ClientOutputThread(socket).start(); } }
ClientInputThread
package com.example.network; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.net.Socket; public class ClientInputThread extends Thread { private Socket socket; public ClientInputThread(Socket socket) { super(); this.socket = socket; } @Override public void run() { try { // 获得输入流 InputStream is = socket.getInputStream(); while (true) { byte[] buffer = new byte[1024]; int length = is.read(buffer); String str = new String(buffer, 0, length); System.out.println(str); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }
ClientOutputThread
package com.example.network; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.io.OutputStream; import java.net.Socket; public class ClientOutputThread extends Thread { private Socket socket; public ClientOutputThread(Socket socket) { super(); this.socket = socket; } @Override public void run() { try { OutputStream os = socket.getOutputStream(); while (true) { BufferedReader reader = new BufferedReader( new InputStreamReader(System.in)); String line = reader.readLine(); os.write(line.getBytes()); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }
经测试成功。即从服务器端控制台输入，可以从客户端接收到并输出；也可以反过来，从客户端控制台输入，那么服务器端会同时输出。
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。这里还是采用上面的MainServer和MainClient及其输入输出线程代码。
这部分做实验的时候需要使用命令行，因为Eclipse里面每次Run的时候都会重新启动程序，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。
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：
（一个客户端时交互正常）
（多个客户端交互异常）
经实验，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信息，但是当服务器发送信息时，就会出现问题，并不是每一个客户端都能收到信息。
如图中，当服务器发送语句时，第一个客户端收到了（并且是发送后多按下一个回车才收到），第二个客户端没有收到。
后面试验了几个语句都是这样：
实现服务器支持多客户机通信
服务器端的程序需要为每一个与客户机连接的socket建立一个线程，来解决同时通信的问题。
服务器端应该管理一个socket的集合。
即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。
参考资料
圣思园张龙老师Java SE系列视频教程。
