TCP编程

荒流2021年7月15日大约 4 分钟约 1135 字

1. ServerSocket类

Java 中能接收其他通信实体连接请求的类是ServerSocket，ServerSocket对象用于监听来自客户端的Socket连接，如果没有连接，它将一直处于等待状态。

ServerSocket的构造器：

构造方法	说明
`ServerSocket(int port)`	用指定的端口`port`来创建一`ServerSocket`，该端口应该有一个有效的端口整数值，即 0~65535
`ServerSocket(int port, int backlog)`	增加一个用来改变连接队列长度的参数`backlog`
`ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress localAddr)`	在机器存在多个 IP 地址的情况下，允许通过 `localAddr` 参数来指定将 `ServerSocket` 绑定到指定的 IP 地址

ServerSocket的方法：

方法	说明
`Socket accept()`	监听来自客户端的连接请求。如果接收到一个客户端`Socket`的连接请求，其返回一个与客户端`Socket`对应的`Socket`（每个 TCP 连接有两个`Socket`）；否则该方法将一直处于等待状态，线程也被阻塞。
`close()`	当`ServerSocket`使用完毕后，应使用此方法关闭该`ServerSocket`

2. Socket类

Socket的构造器（客户端通常可以使用Socket类的构造器来连接到指定服务器）：

构造方法	说明
`Socket()`	创建一个无连接的`Socket`
`Socket(InetAddress/String remoteAddress, int port)`	创建连接到指定远程主机、远程端口的`Socket`，使用本地主机的默认 IP 地址及系统动态分配的端口
`Socket(InetAddress/String remoteAddress, int port, InetAddress localAddr, int localPort)`	创建连接到指定远程主机、远程端口的`Socket`，并指定本地 IP 地址和本地端口，适用于本地主机有多个 IP 地址的情形

Socket 的方法：

方法	说明
`InputStream getInputStream()`	返回该`Socket`对象对应的输入流，让程序通过该输入流从`Socket`中取出数据
`OutputStream getOutputStream()`	返回该`Socket`对象对应的输出流，让程序通过该输出流向`Socket`中输出数据
`setSoTimeout(int timeout)`	设置超时时长。当网络连接、读取操作超过合理时间之后，系统自动认为该操作失败
`connect(SocketAddress endpoint, int timeout)`	连接到指定服务器，此重载版本可设置超时参数
`shutdownInput()`	关闭该`Socket`的输入流，程序还可通过该`Socket`的输出流输出数据
`shutdownOutput()`	关闭该`Socket`的输出流，程序还可通过该`Socket`的输入流读取数据
`isInputShutdown()/isOutputShutdown()`	判断该`Socket`是否处于半读/半写状态
`close()`	关闭该`Socket`

对于Socket的半关闭状态：

即使同一个Socket的实例先后调用shutdownInput()、shutdownOutput()方法，该Socket实例依然没有被关闭，只是它既不能输出数据，也不能读取数据而已。
当调用Socket的shutdownInput()/shutdownOutput()方法关闭了输入流/输出流之后，该Socket无法再次打开输入流/输出流，因此这种做法通常不适合保持持久通信状态的交互式应用，只适用于一站式的通信协议，如 HTTP 协议。

由于Socket的构造器时没有提供指定超时时长的参数，当程序希望为一个连接服务器的Socket指定超时时长时，需要先创建一个无连接的Socket，再调用Socket的connect()方法来连接服务器，然后在connect()方法里传入一个超时时长参数。

// 创建一个无连接的Socket
Socket s = new Socket();
// 让该Socket连接到远程服务器，如果经过10s还未连接，则认为连接超时
s.connect(new InetSocketAddress(host, port), 10000);

3. 示例

一旦使用ServerSocket与Socket建立网络连接之后，程序通过网络通信与普通 IO 并没有太大的区别。

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建一个ServerSocket用于监听客户端Socket的连接请求
        ServerSocket ss = new ServerSocket(30000);
        // 采用循环不断地接收来自客户端的请求
        while (true) {
            // 每当接收到客户端Socket的请求时，服务器端也对应产生一个Socket
            Socket s = ss.accept();
            // 将Socket对应的输出流包装成PrintStream
            PrintStream ps = new PrintStream(s.getOutputStream());
            ps.println("您好，您收到了服务器的新年祝福！");
            // 关闭输出流，关闭Socket
            ps.close();
            s.close();
        }
    }
}
class Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 30000);
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        // 进行普通IO操作
        String line = br.readLine();
        System.out.println("来自服务器的数据：" + line);
        br.close();
        socket.close();
    }
}

4. 使用NIO/AIO实现非阻塞通信

其中 AIO 为异步 IO（Asynchronous IO），以后再说吧……

TCP编程

1. ServerSocket类

2. Socket类

3. 示例

4. 使用NIO/AIO实现非阻塞通信

详情