Java 网络编程

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。

　　 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。

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。

代码还不是很完善，只实现了部分功能：

1.服务器端代码

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ServerDemo {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            ServerSocket server = new ServerSocket(4566);

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

        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Error:" + e);
        }
    }
}

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

    public CreateServerThread(Socket s) throws IOException {
        client = s;
        in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
        out = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true);
        sin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        out.println("--- Welcome ---");
        start();
    }

    public void run() {
        try {
            String line;
            System.out.println("Client:" + in.readLine());
            System.out.print("Server:");
            line = sin.readLine();
            while (!line.equals("bye")) {
                out.println(line);
                out.flush();
                System.out.println("Client:" + in.readLine());
                System.out.print("Server:");
                line = sin.readLine();
            }
            out.println("--- See you ,bye! ---");
            sin.close();
            out.close();
            in.close();
            client.close();
        } catch (IOException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

2.客户端代码

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;

public class ClientDemo {
    public static void main(String args[]) {
        Socket socket;
        BufferedReader in;
        PrintWriter out;
        BufferedReader sin;
        try {
            socket = new Socket("127.0.0.1", 4566);
            in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(),true);
            sin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            System.out.println("Server:" + in.readLine());
            String line;
            System.out.print("Client:");
            line = sin.readLine();
            while (!line.equals("bye")) {
                out.println(line);
                out.flush();
                System.out.println("Server:" + in.readLine());
                System.out.println("Client:");
                line = sin.readLine();
            }
            sin.close();
            out.close();
            in.close();
            socket.close();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Error:" + e);
        }
    }
}

 第三步  图形化界面实现服务器和单客户端通信

服务器端代码：

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.io.*;
import java.net.*;

public class TestServer extends Frame implements ActionListener {
    ServerSocket ss = null;
    Socket s = null;
    private DataInputStream is = null;
    private DataOutputStream os = null;
    private boolean bConnected = false;
    Label ip = new Label("本机IP:");
    TextField ipAddress;
    Label lport = new Label("端口");
    TextField tport = new TextField("8888");
    Button blisten = new Button("监听");
    Button close = new Button("关闭");
    Panel panel = new Panel();
    TextField tfTxt = new TextField();
    TextArea taContent = new TextArea();
    Thread tRecv = new Thread(new RecvThread());

    public TestServer() {
        setTitle("服务器端");
        setLocation(400, 300);
        setSize(500, 500);
        setLayout(new BorderLayout());
        panel.setLayout(new FlowLayout());
        try {
            ipAddress = new TextField(InetAddress.getLocalHost().toString());
        } catch (HeadlessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        panel.add(ip);
        panel.add(ipAddress);
        panel.add(lport);
        panel.add(tport);
        panel.add(blisten);
        panel.add(close);
        add(panel, BorderLayout.NORTH);
        add(taContent, BorderLayout.CENTER);
        add(tfTxt, BorderLayout.SOUTH);
        blisten.addActionListener(this);
        close.addActionListener(this);
        tfTxt.addActionListener(this);

        pack();
        setVisible(true);
    }

    /***********************/
    public void start() {
        try {
            int port = Integer.parseInt(tport.getText());
            bConnected = true;
            ss = new ServerSocket(port);
            s = ss.accept();
            os = new DataOutputStream(s.getOutputStream());
            is = new DataInputStream(s.getInputStream());
            tRecv.start();
        } catch (IOException e) {
        } finally {
            try {
                ss.close();
            } catch (IOException e) {
            }
        }
    }

    /*********************************/
    public void disconnect() {
        try {
            if (os != null)
                os.close();
            if (is != null)
                is.close();
            if (is != null)
                s.close();
        } catch (IOException e) {
        }
    }

    /**********************************/

    private class RecvThread implements Runnable {
        public void run() {
            try {
                while (bConnected) {
                    String str = is.readUTF();
                    taContent.setText(taContent.getText() + "client:" + str
                            + '\n');
                }
            } catch (EOFException e) {
                taContent.setText("Client closed!");
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }

    /**************************/
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        // 如果按下的是监听按钮
        if (e.getSource() == blisten) {
            start();
        } else if (e.getSource() == close) {
            disconnect();
            System.exit(0);
        } else if (e.getSource() == tfTxt) {
            String str = tfTxt.getText().trim();
            tfTxt.setText("");
            try {
                os.writeUTF(str);
                os.flush();
                taContent.setText(taContent.getText() + "server:" + str + '\n');
            } catch (IOException e1) {
            }
        }
    }

    /******************************/
    public static void main(String[] args) {
        new TestServer();
    }

}

客户端代码：

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.io.*;
import java.net.*;

public class TestClient extends Frame implements ActionListener {
    Socket s = null;
    DataOutputStream os = null;
    DataInputStream is = null;
    private boolean bConnected = false;
    Label ip = new Label("IP");
    TextField ipAddress = new TextField("127.0.0.1");
    Label lport = new Label("端口");
    TextField tport = new TextField("8888");
    Button bconnect = new Button("连接");
    Button close = new Button("关闭");
    Panel panel = new Panel();
    TextField tfTxt = new TextField();
    TextArea taContent = new TextArea();
    Thread tRecv = new Thread(new RecvThread());

    public void launchFrame() {
        setTitle("客户端");
        setLocation(400, 300);
        setSize(500, 500);
        setLayout(new BorderLayout());
        panel.setLayout(new FlowLayout());
        panel.add(ip);
        panel.add(ipAddress);
        panel.add(lport);
        panel.add(tport);
        panel.add(bconnect);
        panel.add(close);
        add(panel, BorderLayout.NORTH);
        add(taContent, BorderLayout.CENTER);
        add(tfTxt, BorderLayout.SOUTH);
        bconnect.addActionListener(this);
        close.addActionListener(this);
        tfTxt.addActionListener(this);

        pack();
        setVisible(true);
    }

    public void connect() {
        try {
            String host, port;
            host = ipAddress.getText();
            port = tport.getText();
            s = new Socket(host, Integer.parseInt(port));
            os = new DataOutputStream(s.getOutputStream());
            is = new DataInputStream(s.getInputStream());
            bConnected = true;
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /*********************************/
    public void disconnect() {
        try {
            if (os != null)
                os.close();
            if (is != null)
                is.close();
            if (is != null)
                s.close();
        } catch (IOException e) {
        }
    }

    /****************************/
    private class RecvThread implements Runnable {
        public void run() {
            try {
                while (bConnected) {
                    String str = is.readUTF();
                    taContent.setText(taContent.getText() + "server:" + str
                            + '\n');
                }
            } catch (IOException e) {
            }
        }
    }

    /*********************************/
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        if (e.getSource() == bconnect) {
            connect();
            tRecv.start();
        } else if (e.getSource() == close) {
            disconnect();
            System.exit(0);
        } else if (e.getSource() == tfTxt) {
            String str = tfTxt.getText().trim();
            tfTxt.setText("");
            try {
                os.writeUTF(str);
                os.flush();
                taContent.setText(taContent.getText() + "client:" + str + '\n');
            } catch (IOException e1) {
            }
        }
    }

    /**********************************/
    public static void main(String[] args) {
        new TestClient().launchFrame();
    }
    /*********************************/
}