Java之Socket编程入门篇

本文部分参考：《Socket通信原理》

1、什么是Socket

Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，他把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。

2、几个专用名词

• IP：每个计算机都有对应的唯一标识即IP地址，IP地址格式为：255.255.255.255。目前是第4版本IPV4。
• 端口号：端口号是网络应用程序的区分标识，有了端口号，计算机就知道将接受到的数据传给哪一个应用的程序，端口号范围0_{65535，其中0}1023为系统所保留。
• 协议：
  • TCP/IP协议:
           TCP：Transmission Control Protocol ——传输控制协议
           IP：Internet Protocol——互联网协议
           TCP/IP协议是目前世界上最为广泛的协议，是以TCP/IP为基础的不同层次上多个协议的集合，也称:TCP/IP协议族或TCP/IP协议栈,包括运输层、网络层、链路层。它定义了电子设备如何连入Internet，以及数据如何在他们之间传输的标准。
  • UDP协议:
          UDP：User Data Protocol——用户数据报协议
          它是与TCP相对应面向非连接的协议，它不与对方建立连接，而是直接就把数据包发送过去。

2.1、TCP和UDP协议比较

3、Socket和TCP/UDP的关系

Alt

4、基于TCP协议的Socket编程

• Scoket：客户端一台机器。
• 主机服务器：先打开ServerSocket
• 基于TCP协议实现的网络通信的类 :
  • ServerSocket类：用于表示服务器端Socket
  • Socket类：用于表示客户端Socket

4.1编写Socket写入线程(继承Thread类)

private Socket socket = null;
  private DataOutputStream dataOutputStream = null;
  private Scanner scanner = null;

  public SocketWriter(Socket socket) {
      this.socket = socket;
  }

  @Override
  public void run() {
      try {
          while (true) {
              dataOutputStream = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
              scanner = new Scanner(System.in);
              String line = scanner.nextLine();
              if ("exit".equals(line)) {
                  System.out.println("bye-bye");
                  dataOutputStream.writeUTF("bye-bye");
                  break;
              } else {
                  dataOutputStream.writeUTF(line);
              }
          }
      } catch (IOException e) {
          e.printStackTrace();
      } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
      } finally {
          try {
              if (scanner != null) scanner.close();
              if (dataOutputStream != null) dataOutputStream.close();
              if (socket != null) socket.close();
          } catch (IOException e) {
              e.printStackTrace();
          }
      }

  }

4.2编写Socket读取线程(继承Thread类)

private Socket socket = null;
  private DataInputStream dataInputStream = null;
  
  public SocketReader(Socket socket) {
      this.socket = socket;
  }
  
  @Override
  public void run() {
      try {
          while (true) {
              dataInputStream = new DataInputStream(socket.getInputStream());
              String readUTF = dataInputStream.readUTF();
              System.out.println(readUTF);
          }
      } catch (IOException e) {
          e.printStackTrace();
      } finally {
          try {
              if (dataInputStream != null) dataInputStream.close();
              if (socket != null) socket.close();
          } catch (IOException e) {
              e.printStackTrace();
          }
      }
  }

4.3编写Socket服务端启动类

public class SocketServer {
  public static void main(String[] args) {
      try {
          //1、创建一个服务端
          ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
          //2、接受客户端的连接
          Socket socket = serverSocket.accept();
          System.out.println(socket);
          System.out.println("客户端连接成功：" + socket.getInetAddress().getHostAddress());
          //3、服务端启动读取线程和写入线程
          new SocketWriter(socket).start();
          new SocketReader(socket).start();
      } catch (IOException e) {
          e.printStackTrace();
      }
  }
}

4.4编写Socket客户端启动类

public class SocketClient {
  public static void main(String[] args){
      try {
          //1、根据IP和端口号创建一个客户端
          Socket socket=new Socket("127.0.0.1",8888);
          //2、启动读取和写入线程
          new SocketReader(socket).start();
          new SocketWriter(socket).start();
      } catch (IOException e) {
          e.printStackTrace();
      }
  }
}

4.5启动服务

先启动服务端启动类，在启动客户端启动类，就可以实现服务端和客户端的简单通信啦。