Java网络编程(1)Socket介绍以及建立一个简单聊天室

1、java.net.Socket

Socket(套接字)封装了TCP协议的通讯细节，是的我们使用它可以与服务端建立网络链接，并通过它获取两个流(一个输入一个输出)，然后使用这两个流的读写操作完成与服务端的数据交互

2、 java.net.ServerSocket

ServerSocket运行在服务端，作用有两个

1:向系统申请服务端口，客户端的Socket就是通过这个端口与服务端建立连接的。

2:监听服务端口，一旦一个客户端通过该端口建立连接则会自动创建一个Socket，并通过该Socket与客户端进行数据交互。

如果我们把Socket比喻为电话，那么ServerSocket相当于是某客服中心的总机。

3、与服务端建立连接案例

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

/**
 * 聊天室客户端
 */
public class Client {
 
    private Socket socket;

    /**
     * 构造方法，用来初始化客户端
     */
    public Client(){
        try {
            System.out.println("正在链接服务端...");
            /*
                实例化Socket时要传入两个参数
                参数1:服务端的地址信息
                     可以是IP地址，如果链接本机可以写"localhost"
                参数2:服务端开启的服务端口
                我们通过IP找到网络上的服务端计算机，通过端口链接运行在该机器上
                的服务端应用程序。
                实例化的过程就是链接的过程，如果链接失败会抛出异常:
                java.net.ConnectException: Connection refused: connect
             */
            socket = new Socket("localhost",8088);
            System.out.println("与服务端建立链接!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 客户端开始工作的方法
     */
    public void start(){

    }

    public static void main(String[] args) {
        Client client = new Client();
        client.start();
    }
}

package socket;

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

/**
 * 聊天室服务端
 */
public class Server {
 
    private ServerSocket serverSocket;

    /**
     * 服务端构造方法，用来初始化
     */
    public Server(){
        try {
            System.out.println("正在启动服务端...");
            /*
                实例化ServerSocket时要指定服务端口，该端口不能与操作系统其他
                应用程序占用的端口相同，否则会抛出异常:
                java.net.BindException:address already in use

                端口是一个数字，取值范围:0-65535之间。
                6000之前的的端口不要使用，密集绑定系统应用和流行应用程序。
             */
            serverSocket = new ServerSocket(8088);
            System.out.println("服务端启动完毕!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 服务端开始工作的方法
     */
    public void start(){
        try {
            System.out.println("等待客户端链接...");
            /*
                ServerSocket提供了接受客户端链接的方法:
                Socket accept()
                这个方法是一个阻塞方法，调用后方法"卡住"，此时开始等待客户端
                的链接，直到一个客户端链接，此时该方法会立即返回一个Socket实例
                通过这个Socket就可以与客户端进行交互了。
                
                可以理解为此操作是接电话，电话没响时就一直等。
             */
            Socket socket = serverSocket.accept();
            System.out.println("一个客户端链接了！");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Server server = new Server();
        server.start();
    }
}

4、客户端与服务端完成第一次通讯(发送一行字符串)

Socket提供了两个重要的方法

OutputStream getOutputStream()
该方法会获取一个字节输出流，通过这个输出流写出的字节数据会通过网络发送给对方。

InputStream getInputStream()
通过该方法获取的字节输入流读取的是远端计算机发送过来的数据。

客户端代码

package socket;

import java.io.*;
import java.net.Socket;

/**
 * 聊天室客户端
 */
public class Client {
 
    private Socket socket;

    /**
     * 构造方法，用来初始化客户端
     */
    public Client(){
        try {
            System.out.println("正在链接服务端...");
   
            socket = new Socket("localhost",8088);
            System.out.println("与服务端建立链接!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 客户端开始工作的方法
     */
    public void start(){
        try {
            /*
                Socket提供了一个方法:
                OutputStream getOutputStream()
                该方法获取的字节输出流写出的字节会通过网络发送给对方计算机。
             */
            //低级流，将字节通过网络发送给对方
            OutputStream out = socket.getOutputStream();
            //高级流，负责衔接字节流与字符流，并将写出的字符按指定字符集转字节
            OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(out,"UTF-8");
            //高级流，负责块写文本数据加速
            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);
            //高级流，负责按行写出字符串，自动行刷新
            PrintWriter pw = new PrintWriter(bw,true);
            pw.println("你好服务端!");

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Client client = new Client();
        client.start();
    }
}

服务端代码:

package socket;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/**
 * 聊天室服务端
 */
public class Server {
   
    private ServerSocket serverSocket;

    /**
     * 服务端构造方法，用来初始化
     */
    public Server(){
        try {
            System.out.println("正在启动服务端...");
          
            serverSocket = new ServerSocket(8088);
            System.out.println("服务端启动完毕!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 服务端开始工作的方法
     */
    public void start(){
        try {
            System.out.println("等待客户端链接...");
            Socket socket = serverSocket.accept();
            System.out.println("一个客户端链接了！");
            /*
                Socket提供的方法:
                InputStream getInputStream()
                获取的字节输入流读取的是对方计算机发送过来的字节
             */
            InputStream in = socket.getInputStream();
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in,"UTF-8");
            BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
            String message = br.readLine();
            System.out.println("客户端说:"+message);

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Server server = new Server();
        server.start();
    }
}

5、实现客户端循环发消息给服务端

客户端代码

package socket;

import java.io.*;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

/**
 * 聊天室客户端
 */
public class Client {
 
    private Socket socket;

    public Client(){
        try {
            System.out.println("正在链接服务端...");
            socket = new Socket("localhost",8088);
            System.out.println("与服务端建立链接!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void start(){
        try {
            //低级流，将字节通过网络发送给对方
            OutputStream out = socket.getOutputStream();
            //高级流，负责衔接字节流与字符流，并将写出的字符按指定字符集转字节
            OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(out,"UTF-8");
            //高级流，负责块写文本数据加速
            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);
            //高级流，负责按行写出字符串，自动行刷新
            PrintWriter pw = new PrintWriter(bw,true);
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            while(true) {
                String line = scanner.nextLine();
                if("exit".equalsIgnoreCase(line)){
                    break;
                }
                pw.println(line);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                /*
                    通讯完毕后调用socket的close方法。
                    该方法会给对方发送断开信号。
                 */
                socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Client client = new Client();
        client.start();
    }
}

服务端代码

package socket;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class Server {
   
    private ServerSocket serverSocket;

    public Server(){
        try {
            System.out.println("正在启动服务端...");
            serverSocket = new ServerSocket(8088);
            System.out.println("服务端启动完毕!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public void start(){
        try {
            System.out.println("等待客户端链接...");
            Socket socket = serverSocket.accept();
            System.out.println("一个客户端链接了！");
            InputStream in = socket.getInputStream();
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in,"UTF-8");
            BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
            String message = null;
            while((message = br.readLine())!=null) {
                System.out.println("客户端说:" + message);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Server server = new Server();
        server.start();
    }
}

6、注意

1:当客户端不再与服务端通讯时，需要调用socket.close()断开链接，此时会发送断开链接的信号给服务端。这时服务端的br.readLine()方法会返回null，表示客户端断开了链接。

2:当客户端链接后不输入信息发送给服务端时，服务端的br.readLine()方法是出于阻塞状态的，直到读取了一行来自客户端发送的字符串。

多客户端链接只有第一个连接的客户端可以与服务端说话。
原因:
服务端只调用过一次accept方法，因此只有第一个客户端链接时服务端接受了链接并返回了Socket,此时可以与其交互。
而第二个客户端建立链接时，由于服务端没有再次调用accept，因此无法与其交互。

 /**
     * 服务端开始工作的方法
     */
    public void start(){
        try {
            while(true) {
                System.out.println("等待客户端链接...");
                /*
                    ServerSocket提供了接受客户端链接的方法:
                    Socket accept()
                    这个方法是一个阻塞方法，调用后方法"卡住"，此时开始等待客户端
                    的链接，直到一个客户端链接，此时该方法会立即返回一个Socket实例
                    通过这个Socket就可以与客户端进行交互了。

                    可以理解为此操作是接电话，电话没响时就一直等。
                 */
                Socket socket = serverSocket.accept();
                System.out.println("一个客户端链接了！");
                /*
                    Socket提供的方法:
                    InputStream getInputStream()
                    获取的字节输入流读取的是对方计算机发送过来的字节
                 */
                InputStream in = socket.getInputStream();
                InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in, "UTF-8");
                BufferedReader br = new BufferedReader(isr);

                String message = null;
                while ((message = br.readLine()) != null) {
                    System.out.println("客户端说:" + message);
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

添加循环操作后，发现依然无法实现。
原因在于:
外层的while循环里面嵌套了一个内层循环(循环读取客户端发送消息)，而循环执行机制决定了里层循环不结束，外层循环则无法进入第二次操作。
解决办法：利用多线程。

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Java网络编程(1)Socket介绍以及建立一个简单聊天室

1、java.net.Socket

2、 java.net.ServerSocket

3、 与服务端建立连接案例

4、 客户端与服务端完成第一次通讯(发送一行字符串)

5、实现客户端循环发消息给服务端

6、注意

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3、与服务端建立连接案例

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