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Socket概述
Socket
套接字,就是两台主机之间逻辑连接的端点。
TPC
协议是传输层协议,主要解决数据如何在网络中传输,而HTTP
是应用层协议,主要解决如何包装数据。
Socket
本质上就是一组接口,是对
TCP/IP
协议的封装和应用(
程序员层面上
)
Socket整体流程
Socket
编程主要涉及到客户端和服务端两个方面,首先是在服务器端创建一个服务器套接字
ServerSocket
,并把它附加到一个端口上,服务器从这个端口监听连接。端口号的范围是
0
到
65536
,但是0
到
1024
是为特权服务保留的端口号,我们可以选择任意一个当前没有被其他进程使用的端口。
客户端请求与服务器进行连接的时候,根据服务器的域名或者IP
地址,加上端口号,打开一个套接字。
当服务器接受连接后,服务器和客户端之间的通信就像输入输出流一样进行操作。
ServerSocket类
Java.net
包中的
ServerSocket
类用于表示服务器套接字,其主要功能是监听客户端的请求,然后将客户端的请求连接存入队列中,默认请求队列大小是50
。
构造方法主要有以下几种形式:
-
ServerSocket(): 创建非绑定服务器套接字。
-
ServerSocket(int port) : 创建绑定到特定端口的服务器套接字。 Port 的取值范围为 0-65535 之间,0表示使用任意未占用端口,建议使用的端口号大于 1024 。如果端口已经被占用则会 BindException
-
ServerSocket(int port,int backlog):利用指定的 backlog 创建服务器套接字并将其绑定到指定的本地端口号。
-
ServerSocket(int port,int backlog,InetAdress bindAddress):使用指定的端口、监听 backlog 和要绑定到本地IP 地址创建服务器,适用于计算机有多个网卡、多个 IP 的情景
Socket通信模型
端口扫描
//利用的是ServerSocket在创建时,如果端口已经被占用,则报异常
for(int i=0;i<=65535;i++) { //端口号0表示使用自由端口,实际上是不能建立连接的
try {
ServerSocket ss=new ServerSocket(i);
ss.close(); //finally
} catch (Exception e) {
System.out.println("端口"+i+"已经被占用");
}
}
cmd命令查看端口使用情况 netstat -an
- LISTENING是指开放着的,等待连接的
-
ESTABLISHED 是正在连接
-
CLOSE_WAIT、 TIME_WAIT 、 SYN_SENT 是三次握手四次挥手过程中的某些状态
开放端口包括三种:
- 0.0.0.0:端口号
- 127.0.0.1:端口号
- 主机ip:端口号
区别是
0.0.0.0
和主机
ip
后面跟的端口号是对外部网络开放的,是可以通过服务域名、
ip
可以访问的端 口,而127.0.0.1
的端口则是只供本机访问的端口。
客户端Socket的构造器
Socket(InetAddress address, int port);
创建远程连接到指定服务器
Socket(String host, int prot);
在客户端构建
Socket
对象,如果构建成功则获取对象,否则
ConnectException
。参数
1
为链接主机的名称,也可以使用
InetAddress
表示
IP
地址;参数
2
为链接服务 器的监听端口号,要求服务器已经打开的链接端口
Socket(String host, int port, InetAddress localAddr, int localPort)
Socket(InetAddressaddress, int port, InetAddress localAddr, int localPort)
//java.net.ConnectException: Connection refused: connect
Socket socket=new Socket("127.0.0.1",9999); //cmd命令netstat -an | findstr "9999"
System.out.println(socket);
简单的Client/Server程序
C/S
架构全称为客户端
/
服务器体系结构,它是一种网络体系结构,其中客户端是用户运行应用程序的
PC端或者工作站,客户端要依靠服务器来获取资源。C/S
架构是通过提供查询响应而不是总文件传输来减了网络流量。它允许多用户通过GUI
前端更新到共享数据库,在客户端和服务器之间通信一般采用远程调用RPC
或标准查询语言
SQL
语句。
C/S架构的基本特征:
- 客户端进程包含特定于解决方案的逻辑,并提供用户与应用程序系统其余部分之间的接口。服务器进程充当管理共享资源(如数据库,打印机,调制解调器或高性能处理器)的软件引擎
- 前端任务和后端任务对计算资源有着根本不同的要求,例如处理器速度,内存,磁盘速度和容量以及输入/ 输出设备
- 客户端和服务器的硬件平台和操作系统通常不相同。客户端和服务器进程通过一组明确定义的标准应用程序接口API和RPC进行通信
- C/S架构的一个重要特征是可扩展性,它们可以水平或垂直缩放。水平扩展意味着添加或删除客户端,工作站只会对性能产生轻微影响。垂直扩展意味着迁移到更大更快的服务器计算机或多服务器中。
服务器端套路
创建 ServerSocket 对象,绑定监听端口。通过 accept 方法监听客户端请求。连接建立后,通过输入流读取客户端发送的请求信息。通过输出流向客户端发送响应信息。
关闭响应的资源
ServerSocket ss=new ServerSocket(8000);
//阻塞当前线程的执行,并等待客户端的链接请求,如果链接成功则返回一个Socket对象
Socket socket=ss.accept();
//通过链接对象Socket可以获取一个输入流和一个输出流
InputStream is=socket.getInputStream();
OutputStream os=socket.getOutputStream();
//具体的数据接收处理逻辑
BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
//这里使用的是BIO,所以当客户端没有发送数据时,会阻塞等待
String str=br.readLine(); System.out.println("Server:"+str);
//服务器回传系统当前时间
PrintStream ps=new PrintStream(os);
Date now=new Date();
DateFormat df=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String sdate=df.format(now);
ps.println(sdate); ps.flush();
//发送完毕,关闭流和套接字,完善的写法为try-finally结构
ps.close();
br.close();
socket.close();
客户端套路
创建 Socket 对象,指明需要连接的服务器的地址和端口号。连接建立后,通过输出流向服务器发送请求信息。通过输入流获取服务器响应的信息。
关闭相应资源
//也可以使用回绕地址127.0.0.1。注意这里的端口号必须和服务器的端口号一致,否则不能链接
//如果链接成功则返回Socket对象
Socket socket=new Socket("localhost",8000);
//通过链接对象Socket可以获取一个输入流和一个输出流
InputStream is=socket.getInputStream();
os=socket.getOutputStream();
//具体的请求逻辑
PrintStream ps=new PrintStream(os);
ps.println("Hello Server!");
//向服务器发送一个内容为Hello Server!的字符串
//客户端接收服务器传回的系统当前时
BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
String sdate=br.readLine();
//阻塞等待
System.out.println("Client:"+sdate);
//关闭
br.close();
ps.close();
socket.close();
一般的编程实现方式
主线程一直处于阻塞等待状态,如果一旦链接建立成功则启动一个新线程对外提供服务,而主线程继续等待连接请求
依据:监听端口在连接创建期间被占用,连接一旦创建则继续处于空闲状态
public class MyServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ServerSocket server = new ServerSocket(9999);
while (true) { Socket socket = server.accept();
new MyWorker(socket).start();
}
}
}
class MyWorker extends Thread {
private Socket socket;
public MyWorker(Socket socket) {
this.socket = socket;
}
@Override
public void run() {
BufferedReader br = null;
PrintStream ps = null;
try {
InputStream is = socket.getInputStream();
OutputStream os = socket.getOutputStream();
br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
ps = new PrintStream(os); String ss = br.readLine();
System.out.println("Client:" + ss);
if ("hello".equals(ss)) {
Date now = new Date();
DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-ddE hh:mm:ss");
ss = df.format(now); ps.println(ss); } } catch (Exception e) {
// e.printStackTrace();
throw new RuntimeException(e);
} finally {
if (br != null)
try {br.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} if (ps != null) ps.close();
if (socket != null)
try {socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
c/s和b/s区别
- C/S (Client/Server,客户机/服务器)结构,胖客户端应用,是软件系统体系结构的一种。C/S模 式简单地讲就是基于企业内部网络的应用系统,大部分的应用逻辑都集中在客户端中,而一般服务器端只提供数据的存储。与B/S(Browser/Server,浏览器/服务器)模式相比,C/S模式的应用系 统最大的好处是不依赖企业外网环境,即无论企业是否能够上网,都不影响应用。
- B/S结构(Browser/Server结构)结构即浏览器和服务器结构,瘦客户端应用,主要逻辑集中在服务器端,客户端一般只包含的简单的显示逻辑。它是随着Internet技术的兴起,对C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下,用户工作界面是通过WWW浏览器来实现,极少部分事务逻辑在前端Browser实现,但是主要事务逻辑在服务器端Server实现,形成所谓三层3-tier结构。