客户端Socket

导语

java.net.Socket类是JAVA完成客户端TCP操作的基础类。其他建立TCP网络连接的类(如URL,URLConnection和EditorPane)最终会调用这个类的方法。这个类本身使用原生代码与主机操作系统的本地TCP栈进行通信

基本构造函数

每个Socket构造函数指定要连接的主机和端口。主机可以指定InetAddress或主机名，端口可以指定1到65535之间的int值。

pubic Socket(String host, int port)
public Sokcet(InetAddress host, int port)

示例代码

public static void main(String[] args) {
		try {
			InetAddress inet = InetAddress.getByName("www.xdysite.cn");
			Socket toMy = new Socket(inet, 80);
		} catch (UnknownHostException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

在示例代码中创建一个Socket连接到www.xdysite.cn主机

构造但不连接

目前为止我们讨论的所有构造函数在创建Socket对象时会打开一个与远程主机的网络连接。如果想要分解创建对象与连接这两个操作，可以不为Socket提供任何参数。在将来的某个时刻再提供主机地址和端口。

public static void main(String[] args) {
		try (Socket socket = new Socket()){
			SocketAddress sa = new InetSocketAddress("www.xdysite.cn", 80);
			//配置Socket连接
			socket.setSoTimeout(15000);
			//连接服务器
			socket.connect(sa);
		} catch (UnknownHostException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

上面的代码中只有调用了connect方法后采取连接目标机

连接超时处理

connet方法还有一个参数来指定连接超时时间。connect(SocketAddress endpoint, int timeout)方法中的第二个参数如果为0的话将会无限等待下去，直到连接成功。否则指定一个大于0的参数来设置超时时间。在使用Socket的的有参构造器时都会调用connet方法并timeout设置为0，这点在编程时需要注意。

使用代理服务器

一般情况下，Socket使用的代理服务器可以由socksProxyHost和socksProxyPort系统属性来控制，这些属性应用于系统中所有的Socket。但是如果我们需要使用别的代理的话，也可以用 Socket()来指定。下面就是一个简单的示例代码。

SocketAddress proxyAddress = new InetSocketAddress("myproxy.example.cn", 1080);
		Proxy proxy = new Proxy(Proxy.Type.SOCKS, proxyAddress);
		Socket s = new Socket(proxy);
		SocketAddress remote = new InetSocketAddress("www.xdysite.cn", 9000);
		try {
			s.connect(remote);
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			try {
				s.close();
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}

设置Socket选项

JAVA中的Socket选项依赖于操作系统的Socket选项，因为JAVA中的Socket最终还是要调用操作系统中的API。下面是客户端Sokcet可以设置的一些选项。

• TCP_NODELAY
• SO_BINDADDR
• SO_TIMEOUT
• SO_LINGER
• SO_SNDBUF
• SO_RCVBUF
• SO_KEEPALIVE
• OOBINLINE
• IP_TOS

这些名字来自于UNIX系统所使用的C头文件中的命名常量，因为Socket来自于UNIX操作系统。下面对这几个常量进行说明。

TCP_NODELAY

设置TCP_NODELAY为true时可确保包尽可能快的发送(不进行缓冲，一有数据就发)。正常情况下，为了提高吞吐量，小数据包(比如一字节)在发送前会组合为更大的包。在发送另一个包之前，本地主机要等待远程系统对前一个包的确认。这种算法被称为Nagle算法。这种算法在某些情况下存在严重的问题。比如远程桌面系统。服务器要实时扑住客户端鼠标移动的操作。如果使用缓冲在加上网速很慢的话，那么最后的效果就很差强人意了。

public void setTcpNoDelay(boolean on)

通过上面的方法来设置该参数的值，如果底层Socket不支持TCP_NODELAY选项，则会抛出异常

SO_TIMEOUT

正常情况下，调用read()方法从Socket 读取数据时都会阻塞，直到有数据时才返回。设置SO_TIMEOUT可以确保阻塞的时间不会超过某个固定的毫秒数。当时间到期时就会抛出一个InterruptedIOException异常。不过，即使超时了，Socket仍是连接的，所以可以再次调用read()去读数据。

SO_LINGER

public void setSoLinger(boolean on, int seconds)

选项SO_LINGER指定了Socket关闭时如何处理尚未发送的数据报。默认情况下，close()方法将立即返回，但系统仍会尝试发送剩余的数据。如果通过设置函数将其设置为false(第二个参数将不起作用),那么当 Socket关闭的时候，所有未发送的数据包都将被丢弃。如果将其设置为true，并指定一个时间，那么 close()方法将会阻塞(阻塞的时间为指定的秒数)。如果时间一到， Socket将会关闭，所有剩余的数据将不会发送，也不会接受数据。

SO_KEEPALIVE

如果打开SO_KEEPALIVE,客户端偶尔会通过一个空闲的连接发送一个数据包(一般是两小时一次)，以确保服务器未崩溃。如果服务器没有响应这个包，客户端会在将来的11分钟内持续尝，直到接收到响应为止。如果在12分钟内未收到响应，客户端就会关闭socket。SO _KEEPALIVE默认值是false，这表明客户端不会检查服务器是否挂掉。

public void setKeepAlive(boolean on)

Socket异常

Socket类的大多数方法都声明抛出IOException或其子类java.net.SocketException。不过，仅仅知道发生了问题，这对于处理问题往往是不够的。是不是因为远程主机忙而拒绝连接？还是因为没有服务在这个端口上监听而导致远程主机拒绝连接？或者是因为网络拥塞或主机崩溃而导致连接超时？SocketException有几个子类。可以对出现的问题以及为什么出现问题提供有关的信息：

public class BindException extends SocketException
public class ConnectException extends SocketException
public class NoRouteToHostException extends SocketException

如果试图在一个正在使用的端口上构造Socket或ServerSocket对象，或者你没有足够的权限使用这个端口，就会抛出BindException异常。当连接被远程主机拒绝，而拒绝的原因通常是由于主机忙或者是没有进程监听这个端口，此时就会抛出ConnectionException异常。最后一点， NoRouteToHostException异常是因为连接已过期。

一个简单的示例

通过这个示例，我们练习一下客户端编程。whois服务器的功能是进行域名的查询，下面是通过telnet的方式来查询一个域名的信息。

我们通过telnet连接到whois服务器，查询了域名为xdysite.cn的信息。下面我们通过java来实现这一查询功能。

public static void main(String[] args) {
	try (Socket socket = new Socket("ewhois.cnnic.cn", 43)) {
		Writer writer = new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream());
		writer.write("xdysite.cn\n");
		writer.flush();
		Reader reader = new InputStreamReader(socket.getInputStream(), "utf-8");
		int c = 0;
		while ((c = reader.read()) != -1) {
			System.out.print((char)c);
		}
		writer.close();
		reader.close();
	} catch (UnknownHostException e) {
		e.printStackTrace();
	} catch (IOException e) {
		e.printStackTrace();
	}
}