Socket网络编程入门篇

一.网络编程概述

什么是网络？
- 在计算机领域中，网络是信息传输、接收、共享的虚拟平台
什么是网络编程？
- 通过操作相应API调度计算机硬件资源，并利用传输管道（网线）进行数据交换的过程
7层网络模型
- 基础层：物理层（Physical）、数据链路层（Datalink）、网络层（Network）
- 传输层：TCP-UDP协议层、Socket
- 高级层：会话层（Session）、表示层（Presentation）、应用层（Application）

二.Socket与TCP、UDP

什么是Socket
- 是IP地址与端口的结合协议（RFC 793）
- 一种地址与端口的结合描述协议
- TCP/IP协议的相关API总称，是网络API的集合实现
Socket的作用与组成
- 在网络传输中用于唯一标识两个端点之间的连接
- 端点：IP+Port
- 4个要素：客户端地址、客户端端口、服务器地址、服务器端口
Socket——TCP
- TCP是面向连接的通信协议
- 通过三次握手建立连接，通讯完成时拆除连接
- 只能用于端到端的通讯
Socket——UDP
- UDP是面向无连接的通讯协议
- UDP数据包括目的端口号和源端口号信息
- 该通讯不需要连接，可以实现广播发送，不局限于端到端
Client-Server Application
- TCP/IP协议中，两个进程间通信的主要模式为 CS模型
- 目的：协同网络中计算机资源、服务模式、进程间数据共享

三.Socket TCP-客户端和服务端简单实现

客户端（Client）

public class Client {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //初始化Socket
        Socket socket = new Socket();
        //超时时间
        socket.setSoTimeout(3000);

        //连接本地，端口2000，超时时间3000毫秒
        socket.connect(new InetSocketAddress(Inet4Address.getLocalHost(),2000),3000);

        System.out.println("已发起服务器连接，并进入后续流程");
        System.out.println("客户端信息："+socket.getLocalAddress()+"P:"+socket.getLocalPort());
        System.out.println("服务器信息："+socket.getInetAddress()+"P:"+socket.getPort());

        try {
            //发送接收数据
            todo(socket);
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }

        socket.close();
        System.out.println("客户端已退出...");

    }

    private  static  void todo(Socket client) throws  IOException{
        //构建键盘输入流
        InputStream in = System.in;
        BufferedReader input = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
        //得到Socket输出流，并转换为打印流
        OutputStream outputStream = client.getOutputStream();
        PrintStream socketPrintStream = new PrintStream(outputStream);

        //得到Socket输入流
        InputStream inputStream = client.getInputStream();
        //并转换为BufferedReader
        BufferedReader socketBufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));

        boolean flag = true;
        do{
            //键盘读取一行
            String str = input.readLine();
            //发送到服务器
            socketPrintStream.println(str);

            //从服务器读取一行
            String echo = socketBufferedReader.readLine();
            if("bye".equalsIgnoreCase(echo)){
                flag = false;
            }else {
                System.out.println(echo);
            }
        }while (flag);

        //资源释放
        socketPrintStream.close();
        socketBufferedReader.close();
    }
}

服务器端（Server）

public class Server {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //没指定IP地址默认本机，若要指定ip可以参考下面注释的bind方法
        ServerSocket server = new ServerSocket(2000);
        //server.bind(new InetSocketAddress("192.168.1.104",2000));
        System.out.println("服务器准备就绪...");
        System.out.println("服务器信息："+server.getInetAddress()+"P:"+server.getLocalPort());

        //等待客户端连接
        for(;;){
            //得到客户端连接
            Socket client = server.accept();
            //客户端构建异步过程
            ClientHandler clientHandler = new ClientHandler(client);
            //启动线程
            clientHandler.start();
        }

    }

    /**
     * 客户端消息处理
     */
    private static class ClientHandler extends Thread{

        private Socket socket;
        private boolean flag = true;

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

        public void run(){
            super.run();
            System.out.println("新客户端连接了："+socket.getInetAddress()+"P:"+socket.getPort());

            try {
                //得到打印流，用于数据输出；服务器回送数据
                PrintStream socketOutput = new PrintStream(socket.getOutputStream());
                BufferedReader socketInput = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));

                do{
                    //从客户端拿一条数据
                    String str = socketInput.readLine();
                    if("bye".equalsIgnoreCase(str)){
                        flag=false;
                        //回送
                        socketOutput.println("bye");
                    }else {
                        //打印到屏幕，回送数据长度
                        System.out.println(str);
                        socketOutput.println("回送："+str.length());
                    }

                }while (flag);
                
			   //关闭输入输出流
                socketInput.close();
                socketOutput.close();

            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            } finally {
                try {
                    socket.close();
                    System.out.println("客户端已退出");
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}