Socket 套接字,是由系统提供用于网络通信的技术,是基于 TCP/IP 协议的网络通信的基本操作单元。基于Socket 套接字的网络程序开发就是网络编程。
Socket套接字可以基于传输层协议划分为三类:
套接字(Socket)编程主要基于客户端-服务器模式之间的数据传递:
使用Socket编程时我们一般需要注意以下四点:
Java实现了基于UDP和TCP两种模式的通信模型,下面我将对这两种模式相关的实现类进行讲解和演示。
DatagramSocket 是 UDP Socket ,用于发送和接收 UDP 数据报。
构造方法如下:
方法签名 | 方法说明 |
---|---|
DatagramSocket() | 创建一个 UDP 数据报套接字的 Socket ,绑定到本机任意一个随机端口(一般用于客户端) |
DatagramSocket(int port) | 创建一个 UDP 数据报套接字的 Socket ,绑定到本机指定的端口(一般用于服务端) |
ServerSocket 是创建TCP服务端Socket的API.
构造方法如下:
方法签名 | 方法说明 |
---|---|
ServerSocket(int port) | 创建一个服务端流套接字 Socket ,并绑定到指定端口 |
常用方法如下:
方法签名 | 方法说明 |
---|---|
Socket accept() | 开始监听指定端口(创建时绑定的端口),有客户端连接后,返回一个服务端 Socket对象,并基于该Socket 建立与客户端的连接,否则阻塞等待 |
void close() | 关闭此套接字 |
Socket 是客户端 Socket ,或服务端中接收到客户端建立连接( accept 方法)的请求后,返回的服务端Socket。
不管是客户端还是服务端 Socket ,都是双方建立连接以后,保存的对端信息,及用来与对方收发数据的。
构造方法:
方法签名 | 方法说明 |
---|---|
Socket(String host, int port) | 创建一个客户端流套接字 Socket ,并与对应 IP 的主机上,对应端口的进程建立连接 |
常用方法如下:
方法签名 | 方法说明 |
---|---|
InetAddress getInetAddress() | 返回套接字所连接的地址 |
InputStream getInputStream() | 返回此套接字的输入流 |
OutputStream getOutputStream() | 返回此套接字的输出流 |
TCP 发送数据时,需要先建立连接,什么时候关闭连接就决定是短连接还是长连接:
短连接:每次接收到数据并返回响应后,都关闭连接,即是短连接。也就是说,短连接只能一次收发数据。
长连接:不关闭连接,一直保持连接状态,双方不停的收发数据,即是长连接。也就是说,长连接可以多次收发数据。
对比以上长短连接,两者区别如下:
基于 BIO (同步阻塞 IO )的长连接会一直占用系统资源。对于并发要求很高的服务端系统来说,这样的消耗是不能承受的。实际应用时,服务端一般是基于NIO (即同步非阻塞 IO )来实现长连接,性能可以极大的提升。
服务端代码如下:
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class TcpServer {
//服务器socket要绑定固定的端口
private static final int PORT = 8888;
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 1.创建一个服务端ServerSocket,用于收发TCP报文
ServerSocket server = new ServerSocket(PORT);
// 不停的等待客户端连接
while(true) {
System.out.println("------------------------------------------------
---");
System.out.println("等待客户端建立TCP连接...");
// 2.等待客户端连接,注意该方法为阻塞方法
Socket client = server.accept();
System.out.printf("客户端IP:%s%n",
client.getInetAddress().getHostAddress());
System.out.printf("客户端端口号:%s%n", client.getPort());
// 5.接收客户端的数据,需要从客户端Socket中的输入流获取
System.out.println("接收到客户端请求:");
InputStream is = client.getInputStream();
// 为了方便获取字符串内容,可以将以上字节流包装为字符流
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is,
"UTF-8"));
String line;
// 一直读取到流结束:TCP是基于流的数据传输,一定要客户端关闭Socket输出流才表示服
务端接收IO输入流结束
while ((line = br.readLine()) != null) {
System.out.println(line);
}
// 6.双方关闭连接:服务端是关闭客户端socket连接
client.close();
}
}
}
客户端代码如下:
import java.io.*;
import java.net.Socket;
public class TcpClient {
//服务端IP或域名
private static final String SERVER_HOST = "localhost";
//服务端Socket进程的端口号
private static final int SERVER_PORT = 8888;
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 3.创建一个客户端流套接字Socket,并与对应IP的主机上,对应端口的进程建立连接
Socket client = new Socket(SERVER_HOST, SERVER_PORT);
// 4.发送TCP数据,是通过socket中的输出流进行发送
OutputStream os = client.getOutputStream();
// 为了方便输出字符串作为发送的内容,可以将以上字节流包装为字符流
PrintWriter pw = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(os, "UTF-8"));
// 4-1.发送数据:
pw.println("hello world!");
// 4-2.有缓冲区的IO操作,真正传输数据,需要刷新缓冲区
pw.flush();
// 7.双方关闭连接:客户端关闭socket连接
client.close();
}
}
以上客户端与服务端建立的为短连接,每次客户端发送了 TCP 报文,及服务端接收了 TCP 报文后,双方都会关闭连接。