java socket 編程三步走

第一步　充分理解Socket

　　1.什麼是socket      

　　所謂socket通常也稱作"套接字"，用於描述IP地址和端口，是一個通信鏈的句柄。應用程序通常通過"套接字"向網絡發出請求或者應答網絡請求。      

　　以J2SDK-1.3爲例，Socket和ServerSocket類庫位於java.net包中。ServerSocket用於服務器端，Socket是建立網絡連接時使用的。在連接成功時，應用程序兩端都會產生一個Socket實例，操作這個實例，完成所需的會話。對於一個網絡連接來說，套接字是平等的，並沒有差別，不因爲在服務器端或在客戶端而產生不同級別。不管是Socket還是ServerSocket它們的工作都是通過SocketImpl類及其子類完成的。      

　　重要的Socket API：      

　　java.net.Socket繼承於java.lang.Object，有八個構造器，其方法並不多，下面介紹使用最頻繁的三個方法，其它方法大家可以見JDK-1.3文檔。      

　　.       Accept方法用於產生"阻塞"，直到接受到一個連接，並且返回一個客戶端的Socket對象實例。"阻塞"是一個術語，它使程序運行暫時"停留"在這個地方，直到一個會話產生，然後程序繼續；通常"阻塞"是由循環產生的。      

　　. getInputStream方法獲得網絡連接輸入，同時返回一個IutputStream對象實例，。

　　.       getOutputStream方法連接的另一端將得到輸入，同時返回一個OutputStream對象實例。      

　　注意：其中getInputStream和getOutputStream方法均會產生一個IOException，它必須被捕獲，因爲它們返回的流對象，通常都會被另一個流對象使用。      

　　2.如何開發一個Server-Client模型的程序

　　開發原理：      

　　服務器，使用ServerSocket監聽指定的端口，端口可以隨意指定（由於1024以下的端口通常屬於保留端口，在一些操作系統中不可以隨意使用，所以建議使用大於1024的端口），等待客戶連接請求，客戶連接後，會話產生；在完成會話後，關閉連接。      

　　客戶端，使用Socket對網絡上某一個服務器的某一個端口發出連接請求，一旦連接成功，打開會話；會話完成後，關閉Socket。客戶端不需要指定打開的端口，通常臨時的、動態的分配一個1024以上的端口。      

　　｛建立服務器｝



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();
}
}      

　　這個程序建立了一個服務器，它一直監聽10000端口，等待用戶連接。在建立連接後給客戶端返回一段信息，然後結束會話。這個程序一次只能接受一個客戶連接。      

　　｛建立客戶端｝

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();
}
}      


　　這個客戶端連接到地址爲xxx.xxx.xxx.xxx的服務器，端口爲10000，並從鍵盤輸入一行信息，發送到服務器，然後接受服務器的返回信息，最後結束會話。
第二步　多個客戶同時連接      

　　在實際的網絡環境裏，同一時間只對一個用戶服務是不可行的。一個優秀的網絡服務程序除了能處理用戶的輸入信息，還必須能夠同時響應多個客戶端的連接請求。在java中，實現以上功能特點是非常容易的。      

　　設計原理：      

　　主程序監聽一端口，等待客戶接入；同時構造一個線程類，準備接管會話。當一個Socket會話產生後，將這個會話交給線程處理，然後主程序繼續監聽。運用Thread類或Runnable接口來實現是不錯的辦法。      

　　｛實現消息共享｝


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();
}
}      

　　這個程序監聽10000端口，並將接入交給CreateServerThread線程運行。CreateServerThread線程接受輸入，並將輸入迴應客戶，直到客戶輸入"bye"，線程結束。我們可以在createMessage方法中，對輸入進行處理，併產生結果，然後把結果返回給客戶。      

第三步 實現信息共享:在Socket上的實時交流      

　　網絡的偉大之一也是信息共享，Server可以主動向所有Client廣播消息，同時Client也可以向其它Client發佈消息。下面看看如何開發一個可以實時傳遞消息的程序。      

　　設計原理：      

　　服務器端接受客戶端的連接請求，同時啓動一個線程處理這個連接，線程不停的讀取客戶端輸入，然後把輸入加入隊列中，等候處理。在線程啓動的同時將線程加入隊列中，以便在需要的時候定位和取出。      

　　｛源碼｝


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;
}
}
}