廖雪峰Java13网络编程-1Socket编程-2TCP编程

1. Socket

在开发网络应用程序的时候，会遇到Socket这个概念。

Socket是一个抽象概念，一个应用程序通过一个Socket来建立一个远程连接，而Socket内部通过TCP/IP协议把数据传输到网络。



Socket/TCP/部分IP都是由操作系统提供的。不同的编程语言只是提供了对操作系统调用的加单封装，例如Java提供的几个Socket相关的类就封装了操作系统提供的接口。

为什么需要Socket？

因为仅仅通过IP地址进行通信还不够，同一台计算机同一时间会运行多个网络程序。当计算机收到一个数据包的时候，只有IP地址是没法判断应该发送给哪个应用程序的，所以操作系统抽象出Socket接口。每个应用程序需要对应不同的Socket，可以把Socket简单理解为IP地址+端口号。

端口号是操作系统分配的，是在0-65535之间的数字

• <1024是特权端口，需要管理员权限
• >1024的端口可以由任意应用程序打开

2. Socket使用

Socket编程模型需要实现服务器端与客户端，因为2个应用程序通信的时候不仅需要对方的IP，还需要知道对方的端口号。所以服务器端必须先固定一个端口号，例如80。客户端在发起请求的时候，会直接请求80端口，同时告知自己的端口，这样双方就可以通过Socket进行通信了。

客户端的编程：

    Socket sock = new Socket(InetAddress,port);//连接到远程服务器的指定端口
    InputStream in = sock.getInputStream();//获取到输入和输出流
    OutputStream out = sock.getOutputStream();
    //读写字节流

服务器端：

    ServerSocket ss = new ServerSocket(port); //监听指定端口号
    Socket sock = ss.accept();
    InputStream in = sock.getInputStream();
    OutputStream out = sock.getOutputStream();
    //读写字节流

TCPClient.java

import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class TCPClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        InetAddress addr = InetAddress.getLoopbackAddress(); //获取本机的InetAddress，通常是127.0.0.1
        try(Socket sock = new Socket(addr,9090)){ //打开远程连接
            try(BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(sock.getInputStream(),StandardCharsets.UTF_8))){//BufferedReader类就是一个包装类，它可以包装字符流，将字符流放入缓存里，到缓存满了或者执行flush的时候，再读入内存，可以提交读的效率。
                try(BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(sock.getOutputStream(),StandardCharsets.UTF_8))){
                    writer.write("time\n");
                    writer.flush();//强制把缓存区的内容发送出去
                    String resp = reader.readLine();
                    System.out.println("Response:"+resp);
                }
            }
        }
    }
}

TCPServer.java

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.time.LocalTime;

public class TCPServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        ServerSocket ss = new ServerSocket(9090);
        System.out.println("TCP Server ready:");
        Socket sock = ss.accept();
        try(BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(sock.getInputStream(),StandardCharsets.UTF_8))){
            try(BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(sock.getOutputStream(),StandardCharsets.UTF_8))){
                String cmd = reader.readLine(); //获取客户端传过来的数据
                if("time".equals(cmd)){
                    writer.write(LocalTime.now()+"\n");
                    writer.flush();
                }
            }
        }
        sock.close();
        ss.close();
    }
}

先运行服务器端，再运行客户端

3. 总结：

TCP编程模型：

• 客户端使用Socket(InetAddress,port)打开Socket
• 服务器用ServerSocket监听端口
• 服务器用accept接收连接并返回Socket
• 双方通过Socket打开InputStream/OutputStream读写数据
• flush()用于强制输出缓冲期