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。
以j2sdk-1.3为例,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-1.3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。
{建立服务器}
| import java.net.*; import java.io.*; public class server { private serversocket ss; private socket socket; private bufferedreader in; private printwriter out; public server() { try { ss = new serversocket(10000); while (true) { socket = ss.accept(); in = new bufferedreader(new inputstreamreader(socket.getinputstream())); out = new printwriter(socket.getoutputstream(),true); string line = in.readline(); out.println("you input is :" + line); out.close(); in.close(); socket.close(); } ss.close(); } catch (ioexception e) {} } public static void main(string[] args) { new server(); } } |
这个程序建立了一个服务器,它一直监听10000端口,等待用户连接。在建立连接后给客户端返回一段信息,然后结束会话。这个程序一次只能接受一个客户连接。
{建立客户端}
| import java.io.*; import java.net.*; public class client { socket socket; bufferedreader in; printwriter out; public client() { try { socket = new socket("xxx.xxx.xxx.xxx", 10000); in = new bufferedreader(new inputstreamreader(socket.getinputstream())); out = new printwriter(socket.getoutputstream(),true); bufferedreader line = new bufferedreader(new inputstreamreader(system.in)); out.println(line.readline()); line.close(); out.close(); in.close(); socket.close(); } catch (ioexception e) {} } public static void main(string[] args) { new client(); } } |
这个客户端连接到地址为xxx.xxx.xxx.xxx的服务器,端口为10000,并从键盘输入一行信息,发送到服务器,然后接受服务器的返回信息,最后结束会话。
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。
{实现消息共享}
| import java.io.*; import java.net.*; public class server extends serversocket { private static final int server_port = 10000; public server() throws ioexception { super(server_port); try { while (true) { socket socket = accept(); new createserverthread(socket); } } catch (ioexception e) {} finally { close(); } } //--- createserverthread class createserverthread extends thread { private socket client; private bufferedreader in; private printwriter out; public createserverthread(socket s) throws ioexception { client = s; in = new bufferedreader(new inputstreamreader(client.getinputstream(), "gb2312")); out = new printwriter(client.getoutputstream(), true); out.println("--- welcome ---"); start(); } public void run() { try { string line = in.readline(); while (!line.equals("bye")) { string msg = createmessage(line); out.println(msg); line = in.readline(); } out.println("--- see you, bye! ---"); client.close(); } catch (ioexception e) {} } private string createmessage(string line) { xxxxxxxxx; } } public static void main(string[] args) throws ioexception { new server(); } } |
这个程序监听10000端口,并将接入交给createserverthread线程运行。createserverthread线程接受输入,并将输入回应客户,直到客户输入"bye",线程结束。我们可以在createmessage方法中,对输入进行处理,并产生结果,然后把结果返回给客户。
网络的伟大之一也是信息共享,server可以主动向所有client广播消息,同时client也可以向其它client发布消息。下面看看如何开发一个可以实时传递消息的程序。
设计原理:
服务器端接受客户端的连接请求,同时启动一个线程处理这个连接,线程不停的读取客户端输入,然后把输入加入队列中,等候处理。在线程启动的同时将线程加入队列中,以便在需要的时候定位和取出。
{源码}
| import java.io.*; import java.net.*; import java.util.*; import java.lang.*; public class server extends serversocket { private static arraylist user_list = new arraylist(); private static arraylist threader = new arraylist(); private static linkedlist message_array = new linkedlist(); private static int thread_counter = 0; private static boolean isclear = true; protected static final int server_port = 10000; protected fileoutputstream log_file = new fileoutputstream("d:/connect.log", true); public server() throws filenotfoundexception, ioexception { super(server_port); new broadcast(); //append connection log calendar now = calendar.getinstance(); string str = "[" + now.gettime().tostring() + "] accepted a connection/015/012"; byte[] tmp = str.getbytes(); log_file.write(tmp); try { while (true) { socket socket = accept(); new createserverthread(socket); } } finally { close(); } } public static void main(string[] args) throws ioexception { new server(); } //--- broadcast class broadcast extends thread { public broadcast() { start(); } public void run() { while (true) { if (!isclear) { string tmp = (string)message_array.getfirst(); for (int i = 0; i < threader.size(); i++) { createserverthread client = (createserverthread)threader.get(i); client.sendmessage(tmp); } message_array.removefirst(); isclear = message_array.size() > 0 ? false : true; } } } } //--- createserverthread class createserverthread extends thread { private socket client; private bufferedreader in; private printwriter out; private string username; public createserverthread(socket s) throws ioexception { client = s; in = new bufferedreader(new inputstreamreader(client.getinputstream())); out = new printwriter(client.getoutputstream(), true); out.println("--- welcome to this chatroom ---"); out.println("input your nickname:"); start(); } public void sendmessage(string msg) { out.println(msg); } public void run() { try { int flag = 0; thread_counter++; string line = in.readline(); while (!line.equals("bye")) { if (line.equals("l")) { out.println(listonlineusers()); line = in.readline(); continue; } if (flag++ == 0) { username = line; user_list.add(username); out.println(listonlineusers()); threader.add(this); pushmessage("[< " + username + " come on in >]"); } else { pushmessage("<" + username + ">" + line); } line = in.readline(); } out.println("--- see you, bye! ---"); client.close(); } catch (ioexception e) {} finally { try { client.close(); } catch (ioexception e) {} thread_counter--; threader.remove(this); user_list.remove(username); pushmessage("[< " + username + " left>]"); } } private string listonlineusers() { string s ="-+- online list -+-/015/012"; for (int i = 0; i < user_list.size(); i++) { s += "[" + user_list.get(i) + "]/015/012"; } s += "-+---------------------+-"; return s; } private void pushmessage(string msg) { message_array.addlast(msg); isclear = false; } } } |
这就是程序运行后,多用户登陆并且输入信息后的屏幕。实现了信息的实时广播。用户输入"l"就可以列出在线人员表。
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