（1）网络编程的基本概念和简单的socket通信

时间：2022-06-30 10:17:15

首先明确一下，什么是网络编程？

网络编程就是使用套接字来达到进程之间通信的编程。

在java语言中，有三种套接字类，分别是：java.net.Socket；java.net.ServerSocket;java.net.DatagramSocket;

其中，Socket和ServerSocket是基于TCP协议的，DatagramSocket是基于UDP协议的。TCP和UDP的概念在这里不细说，具体的编程应用会在后续的博客中详细讲解。

本篇博客列举是一个最简单的基于TCP的套接字程序；

基于TCP的套接字，是客户端进程和服务器端进程进行通信，客户端向服务器端发送数据，服务器接收到数据后可以进行处理，可以再给客户端返回处理后的数据，给大家举个最简单的例子，我们通过游览器访问网页，此时游览器就是一个客户端，我们输入网址，客户端通过网址找到对应的远程HTTP服务器，向其发送请求，HTTP服务器接到客户端发来的请求后，给用户返回数据，在这里就是对应的网页，这就完成了一次基于TCP的套接字通信；由此例子也可以很容易理解，一个服务器进程通常可以与多个客户端进程相连接。

下面通过一个简单的例子来看一下如何实现套接字通信

我们需要写两个类，服务器类EchoServer和客户端类EchoClient

服务器通过监听端口，来接收客户端发来的连接请求，所以先创建一个Socket对象，并指定监听端口

ServerSocket server = new ServerSocket (8000); //要确保此端口不能被占用
之后调用ServerSocket 的accept()方法，当接收到一个客户端发来的连接请求后，accept()方法返回一个Socket对象，这个Socket对象就与客户端的Socket对象之间形成了一条通信信道。 

Socket socket = server.accept();  //等待客户端的连接

Socket类提供了getInputStream()方法和getOutputStream()方法，分别返回输入流和输出流对象，程序从输入流中读取数据，就可以获得从对方发来的数据；向输出流中写入数据，就可以向对方发送数据。这里写了两个方法， 用过滤流对从Socket对象获取的输入输出流进行包装。

    private PrintWriter getWriter(Socket socket) throws IOException {
        OutputStream out = socket.getOutputStream();
        return new PrintWriter(out, true);
    }

    private BufferedReader getReader(Socket socket) throws IOException {
        InputStream in = socket.getInputStream();
        return new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
    }
接下来说一下客户端类：

为了与服务器端进行通信，需要先创建一个Socket对象，参数port表示服务器所在的主机，这里的localhost表示客户和服务器端再同一个主机上，

String host = "localhost";
int port = 8000;
Socket socket = new Socket(host, port);

客户端中从键盘输入数据写到输出流中，并从输入流中获取从服务器返回的数据。

以下为服务器EchoServer和客户端EchoClient的全部代码：

EchoServer：

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class EchoServer {

    private int port = 8000;
    private ServerSocket serverSocket;

    public EchoServer() throws IOException {
        serverSocket = new ServerSocket(port);
        System.out.println("服务器启动");
    }

    public String echo(String msg) {
        return "服务器传回的数据:" + msg;
    }

    private PrintWriter getWriter(Socket socket) throws IOException {
        OutputStream out = socket.getOutputStream();
        return new PrintWriter(out, true);
    }

    private BufferedReader getReader(Socket socket) throws IOException {
        InputStream in = socket.getInputStream();
        return new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
    }

    public void service() {
        while (true) {
            Socket socket = null;
            try {
                socket = serverSocket.accept();
                System.out.println("新的连接以建立");
                System.out.println("客户端IP" + socket.getInetAddress());
                System.out.println("客户端端口号" + socket.getPort());
                BufferedReader br = getReader(socket);
                PrintWriter pw = getWriter(socket);

                String msg = null;
                while ((msg = br.readLine()) != null) {
                    System.out.println("客户端传来的数据:" + msg);
                    pw.println(echo(msg));
                    if (msg.equals("bye")) {
                        break;
                    }
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                if (socket != null) {
                    try {
                        socket.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        new EchoServer().service();
    }





EchoClient： 

import java.io.*;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

public class EchoClient {
    private String host = "localhost";
    private int port = 8000;
    private Socket socket;

    public EchoClient() throws IOException {
        socket = new Socket(host, port);
    }

    private PrintWriter getWriter(Socket socket) throws IOException {
        OutputStream out = socket.getOutputStream();
        return new PrintWriter(out, true);
    }

    private BufferedReader getReader(Socket socket) throws IOException {
        InputStream in = socket.getInputStream();
        return new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
    }

    public void talk() throws IOException {

        try {
            BufferedReader br = getReader(socket);
            PrintWriter pw = getWriter(socket);
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            String msg = null;
            while ((msg = sc.next()) != null) {
                pw.println(msg);
                System.out.println(br.readLine());

                if (msg.equals("bye")) {
                    break;
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (socket != null) {
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        new EchoClient().talk();
    }

运行两个类的main()方法，就建立了通信，当客户端输入bye时，跳出while循环，执行后边的socket.close()断开连接，服务器收到bye后，也关闭自己的socket对象和ServerSocket对象，结束本次通信。下图为运行结果：

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以下两篇博客详解Socket和ServerSocket两个类


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