第二章 Socket用法详解

构造Socket

　　Socket构造方法如下：

 Socket()
 //Creates an unconnected socket, with the system-default type of SocketImpl.

 Socket(InetAddress address, int port)
 //Creates a stream socket and connects it to the specified port number at the
 //specified IP address.

 Socket(InetAddress host, int port, boolean stream)
 //Deprecated.
 //Use DatagramSocket instead for UDP transport.

 Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort)
 //Creates a socket and connects it to the specified remote address on the
 //specified remote port.

 Socket(Proxy proxy)
 //Creates an unconnected socket, specifying the type of proxy, if any, that
 //should be used regardless of any other settings.

 Socket(SocketImpl impl)
 //Creates an unconnected Socket with a user-specified SocketImpl.

 Socket(String host, int port)
 //Creates a stream socket and connects it to the specified port number on the
 named host.

 Socket(String host, int port, boolean stream)
 //Deprecated.
 //Use DatagramSocket instead for UDP transport.

 Socket(String host, int port, InetAddress localAddr, int localPort)
 //Creates a socket and connects it to the specified remote host on the specified
 //remote port. 

　　除了第一个无参，其余构造方法都试图建立与服务器的连接，如果成功则返回Socket对象，否在抛出异常。

　　根据以上构造方法来创建一个类，用于扫描主机上1-1024之间的端口是否被服务器程序监听（如果被监听，就可以返回Socket对象）。代码如下：

import java.io.IOException;
import java.net.Socket;

public class PortScanner {

    public static void main(String[] args) {
        String host="localhost";
        new PortScanner().scan(host);

    }
    public void scan(String host){
        Socket socket=null;
        for(int port=1;port<=1024;port++){
            try{
                socket=new Socket(host,port);
                System.out.println("There is a server on port "+port);
            }catch(IOException e){
                System.out.println("Can't connect to port "+port);
            }finally{
                if(socket!=null){
                    try {
                        socket.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }

}

　　2.1.1 设定等待建立连接的超时时间

　　　　当需要设定连接超时时间时，则需要调用Socket的无参构造函数。　　　

Socket socket = new Socket();
//SocketAddress 提供不可变对象，供套接字用于绑定、连接或用作返回值。
SocketAddress remoteAddr = new InetSocketAddress("localhost",8000);
//超时未连接时，会抛出超时异常。
socket.connect(remoteAddr,60000);//毫秒为单位，0表示用于不超时

　　2.1.2 设定服务器地址

　　　　除了第一个无参构造函数，其余都需要提供服务器IP或主机名，以及端口号。　　　　

 Socket(InetAddress address,int port)  //第一个参数表示主机IP地址
 Socket(String host,int port)  //第一个表示主机名

　　　　InetAddress类表示服务器的IP地址，详情查看这里。

　　2.1.3 设定客户端地址

　　一个socket对象应该包含远程服务器的IP和端口信息，也包含本地客户机的IP地址和端口信息。默认情况下，客户机的IP来自于本地主机，端口有操作系统自动分配。也可以显式的设置客户端的IP和端口。　　

 Socket(InetAddress address,int port,InetAddress localAddress,int localPort)
 Socket(String host,int port,int port,InetAddress localAddress,int localPort)

　　2.1.4 客户机连接服务器可能出现的异常

UnKnownHostException	无法识别主机的名字或IP地址
ConnectException	服务器没有对应的端口或服务器拒绝连接
SocketTimeoutException	等待连接超时
BindException	无法与指定的本地IP或端口绑定

获取Socket信息

　　以下方法可获得Socket相关信息：

 InetAddress getInetAddress()
 //Returns the address to which the socket is connected.

 InputStream getInputStream()
 //Returns an input stream for this socket.

 OutputStream getOutputStream()
 //Returns an output stream for this socket. 

 int getPort()
 //Returns the remote port number to which this socket is connected. 

 InetAddress getLocalAddress()
 //Gets the local address to which the socket is bound.

 int getLocalPort()
 //Returns the local port number to which this socket is bound. 

关闭Socket

　　部分代码如下：

if(socket!=null){
    try {
        socket.close();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
        }
    }
}

　　Socket提供了3个状态测试方法：

boolean isBound()
//Returns the binding state of the socket.

boolean isClosed()
//Returns the closed state of the socket.

boolean isConnected()
//Returns the connection state of the socket.

半关闭Socket

　　进程A与进程B通信时，A传输数据到B，如何告知B所有数据已经传输完毕呢？以下几个方法：

　　（1） 发送一行特殊的字符串，如前一章使用的“bye”，告知输出完毕。

　　（2） A先告诉B字符串的长度，在向B传输数据。

　　（3） A发送完成后，关闭Socket。此时B读完数据后，在此执行read()时，该方法返回-1，如果执行BufferedReader的readLine()方法，则返回null。以此表示到达输入流末尾。

　　（4） 关闭Socket的输入输出流

shutdownInput():关闭输入流

shutdownOutput():关闭输出流

对应两个状态测试方法：

　　isInputShutdown()

　　isOutputShutdown()

设置Socket的选项

　　TCP_NODEALY:表示立即 发送数据。

　　默认情况下，发送数据会先放在缓冲区，缓存区满了在发出去，并等待接收方的响应，然后再发下一批数据。这种模式适合发送大量数据，并且会得到及时响应的场合。发送小数据时这种模式速度很慢，调用setTcpNoDelay(true)可以关闭缓存区。设置之前先调用socket.getTcpNoDelay()方法查看底层是否支持TCP_NODEALY选项。

　　SO_RESUSEADDR:表示是否允许重用Socket所绑定的本地地址。

　　当socket执行close()方法后，底层Socket不会立刻释放本地端口，而是等待一会，确保接收到网络发送的延迟数据，然后再释放。这样可以确保这些数据不会被其他绑定到该端口的新进程接收到。为了确保Socket关闭后即使端口未被释放，其他进程也可以绑定该端口，可以调用setResuseAddress(true).

　　SO_TIMEOUT:表示接受数据时的等待时间。

　　设定接收数据的等待超时时间，超过后抛出异常。

　　SO_LINGER:当执行close()关闭Socket时，是否立即关闭底层的Socket。

　　用来控制Socket关闭后的行为。默认下，关闭Socket后，底层不会立即关闭，延迟一段时间，等待剩余数据发送完成，才会关闭底层。

　　执行以下方法：socket.setSoLinger(true,0);则Socket执行close()方法后，会立即关闭底层，未发送完的数据被丢弃。

　　执行以下方法：socket.setSoLinger(true,3600);表示执行close()方法后进入阻塞状态。当所有数据发送完成后或者阻塞时间超过3600秒（以秒为单位）才会返回。

　　SO_SNDBUF:发送数据的缓冲区大小。

　　　　设置输出数据的缓存区大小。

　　SO_RCVBUF:接收数据的缓冲区大小。

　　　　设置输入数据的缓存区大小。

　　SO_KEEPALIVE:表示对于空闲的Socket，是否把它关闭。

　　选项为true时，底层TCP会对该连接进行监视。当连接空闲状态超过2小时，本地TCP会发送一个数据包给远程Socket。如果未收到响应，则持续尝试11分钟。在12分钟内没有收到响应的话，TCP会自动关闭本地Socket。

　　OOBINLINE:表示是否支持发送一个字节的TCP紧急数。

　　服务类型选项

　　设置服务类型：setTrafficClass(int trafficClass)

　　低成本：0x02

　　高可靠性：0x04

　　最高吞吐量：0x08

　　最小延迟：0x10

　　以下代码设置请求高可靠性和最小延迟：

　　socket.setTrafficClass(0x04|0x10);

送邮件的SMTP客户程序

　　略