聊聊Socket、TCP/IP、HTTP、FTP及網絡編程
#0 系列目錄#java
- 聊聊遠程通訊
- Java遠程通信技術及原理分析
- 聊聊Socket、TCP/IP、HTTP、FTP及網絡編程
- RMI原理及實現
- RPC原理及實現
- 輕量級分佈式 RPC 框架
- 使用 RMI + ZooKeeper 實現遠程調用框架
- 深刻淺出SOA思想
- 微服務、SOA 和 API對比與分析
- 聊聊同步、異步、阻塞與非阻塞
- 聊聊Linux 五種IO模型
- 聊聊IO多路複用之select、poll、epoll詳解
- 聊聊C10K問題及解決方案
#1 這些都是什麼# 既然是網絡傳輸，涉及幾個系統之間的交互，那麼首先要考慮的是如何準確的定位到網絡上的一臺或幾臺主機，另外一個是如何進行可靠高效的數據傳輸。這裏就要使用到TCP/IP協議。算法
##1.1 TCP/IP協議組## TCP/IP協議（傳輸控制協議）由網絡層的IP協議和傳輸層的TCP協議組成。編程
IP層負責網絡主機的定位，數據傳輸的路由，由IP地址能夠惟一的肯定Internet上的一臺主機。設計模式
TCP層負責面向應用的可靠的或非可靠的數據傳輸機制，這是網絡編程的主要對象。緩存
TCP/IP是個協議組，可分爲三個層次：網絡層、傳輸層和應用層：服務器
網絡層：IP協議、ICMP協議、ARP協議、RARP協議和BOOTP協議；網絡
傳輸層：TCP協議與UDP協議；併發
應用層：FTP、HTTP、TELNET、SMTP、DNS等協議；負載均衡
HTTP是應用層協議，其傳輸都是被包裝成TCP協議傳輸。能夠用SOCKET實現HTTP。SOCKET是實現傳輸層協議的一種編程API，能夠是TCP，也能夠是UDP。框架
##1.2 TCP## TCP --- 傳輸控制協議,提供的是面向鏈接、可靠的字節流服務。當客戶和服務器彼此交換數據前，必須先在雙方之間創建一個TCP鏈接，以後才能傳輸數據。TCP提供超時重發，丟棄重複數據，檢驗數據，流量控制等功能，保證數據能從一端傳到另外一端。 理想狀態下，TCP鏈接一旦創建，在通訊雙方中的任何一方主動關閉鏈接前，TCP 鏈接都將被一直保持下去。斷開鏈接時服務器和客戶端都可以主動發起斷開TCP鏈接的請求。
TCP是一種面向鏈接的保證可靠傳輸的協議。經過TCP協議傳輸，獲得的是一個順序的無差錯的數據流。發送方和接收方的成對的兩個socket之間必須創建鏈接，以便在TCP協議的基礎上進行通訊，當一個socket（一般都是server socket）等待創建鏈接時，另外一個socket能夠要求進行鏈接，一旦這兩個socket鏈接起來，它們就能夠進行雙向數據傳輸，雙方均可以進行發送或接收操做。
TCP特色：
TCP是面向鏈接的協議，經過三次握手創建鏈接，通信完成時要拆除鏈接，因爲TCP是面向鏈接協議，因此只能用於點對點的通信。並且創建鏈接也須要消耗時間和開銷。
TCP傳輸數據無大小限制，進行大數據傳輸。
TCP是一個可靠的協議，它能保證接收方可以完整正確地接收到發送方發送的所有數據。
要了解TCP，必定要知道"三次握手，四次拜拜"所謂的三次握手，就是發送數據前必須創建的鏈接叫三次握手，握手完了纔開始發的，這也就是面向鏈接的意思。
第一次握手：客戶端發送syn包(syn=j)到服務器，並進入SYN_SEND狀態，等待服務器確認；
第二次握手：服務器收到syn包，必須確認客戶的SYN（ack=j+1），同時本身也發送一個SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時服務器進入SYN_RECV狀態；
第三次握手：客戶端收到服務器的SYN＋ACK包，向服務器發送確認包ACK(ack=k+1)，此包發送完畢，客戶端和服務器進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手；
【適用狀況】
TCP發送的包有序號，對方收到包後要給一個反饋，若是超過必定時間還沒收到反饋就自動執行超時重發，所以TCP最大的優勢是可靠。通常網頁（http）、郵件（SMTP)、遠程鏈接(Telnet)、文件(FTP)傳送就用TCP
TCP在網絡通訊上有極強的生命力，例如遠程鏈接（Telnet）和文件傳輸（FTP）都須要不定長度的數據被可靠地傳輸。可是可靠的傳輸是要付出代價的，對數據內容正確性的檢驗必然佔用計算機的處理時間和網絡的帶寬，所以TCP傳輸的效率不如UDP高。
##1.3 UDP##
UDP --- 用戶數據報協議，是一個無鏈接的簡單的面向數據報的運輸層協議。UDP不提供可靠性，它只是把應用程序傳給IP層的數據報發送出去，可是並不能保證它們能到達目的地。因爲UDP在傳輸數據報前不用在客戶和服務器之間創建一個鏈接，且沒有超時重發等機制，故而傳輸速度很快。
UDP是一種面向無鏈接的協議，每一個數據報都是一個獨立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在網絡上以任何可能的路徑傳往目的地，所以可否到達目的地，到達目的地的時間以及內容的正確性都是不能被保證的。
UDP特色：
UDP是面向無鏈接的通信協議，UDP數據包括目的端口號和源端口號信息，因爲通信不須要鏈接，因此能夠實現廣播發送。
UDP傳輸數據時有大小限制，每一個被傳輸的數據報必須限定在64KB以內。
UDP是一個不可靠的協議，發送方所發送的數據報並不必定以相同的次序到達接收方。
【適用狀況】
UDP是面向消息的協議，通訊時不須要創建鏈接，數據的傳輸天然是不可靠的，UDP通常用於多點通訊和實時的數據業務，好比語音廣播、視頻、QQ、TFTP(簡單文件傳送）、SNMP（簡單網絡管理協議）、RTP（實時傳送協議）RIP（路由信息協議，如報告股票市場，航空信息）、DNS(域名解釋）。注重速度流暢。
UDP操做簡單，並且僅須要較少的監護，所以一般用於局域網高可靠性的分散系統中client/server應用程序。例如視頻會議系統，並不要求音頻視頻數據絕對的正確，只要保證連貫性就能夠了，這種狀況下顯然使用UDP會更合理一些。
##1.4 Socket##
Socket一般也稱做"套接字"，用於描述IP地址和端口，是一個通訊鏈的句柄。網絡上的兩個程序經過一個雙向的通信鏈接實現數據的交換，這個雙向鏈路的一端稱爲一個Socket，一個Socket由一個IP地址和一個端口號惟一肯定。應用程序一般經過"套接字"向網絡發出請求或者應答網絡請求。Socket是TCP/IP協議的一個十分流行的編程界面，可是，Socket所支持的協議種類也不光TCP/IP一種，所以二者之間是沒有必然聯繫的。在Java環境下，Socket編程主要是指基於TCP/IP協議的網絡編程。
Socket通信過程：服務端監聽某個端口是否有鏈接請求，客戶端向服務端發送鏈接請求，服務端收到鏈接請求向客戶端發出接收消息，這樣一個鏈接就創建起來了。客戶端和服務端均可以相互發送消息與對方進行通信。
Socket是應用層與TCP/IP協議族通訊的中間軟件抽象層，它是一組接口。在設計模式中，Socket其實就是一個門面模式，它把複雜的TCP/IP協議族隱藏在Socket接口後面，對用戶來講，一組簡單的接口就是所有，讓Socket去組織數據，以符合指定的協議。
因爲一般狀況下Socket鏈接就是TCP鏈接，所以Socket鏈接一旦創建，通訊雙方便可開始相互發送數據內容，直到雙方鏈接斷開。但在實際網絡應用中，客戶端到服務器之間的通訊每每須要穿越多箇中間節點，例如路由器、網關、防火牆等，大部分防火牆默認會關閉長時間處於非活躍狀態的鏈接而致使 Socket 鏈接斷連，所以須要經過輪詢告訴網絡，該鏈接處於活躍狀態。
- 套接字（socket）概念：
套接字（socket）是通訊的基石，是支持TCP/IP協議的網絡通訊的基本操做單元。它是網絡通訊過程當中端點的抽象表示，包含進行網絡通訊必須的五種信息：鏈接使用的協議，本地主機的IP地址，本地進程的協議端口，遠地主機的IP地址，遠地進程的協議端口。
應用層經過傳輸層進行數據通訊時，TCP會遇到同時爲多個應用程序進程提供併發服務的問題。多個TCP鏈接或多個應用程序進程可能須要經過同一個TCP協議端口傳輸數據。爲了區別不一樣的應用程序進程和鏈接，許多計算機操做系統爲應用程序與TCP／IP協議交互提供了套接字(Socket)接口。應用層能夠和傳輸層經過Socket接口，區分來自不一樣應用程序進程或網絡鏈接的通訊，實現數據傳輸的併發服務。
- 創建socket鏈接：
創建Socket鏈接至少須要一對套接字，其中一個運行於客戶端，稱爲ClientSocket ，另外一個運行於服務器端，稱爲ServerSocket。
套接字之間的鏈接過程分爲三個步驟：服務器監聽，客戶端請求，鏈接確認。
服務器監聽：服務器端套接字並不定位具體的客戶端套接字，
而是處於等待鏈接的狀態，實時監控網絡狀態，等待客戶端的鏈接請求；客戶端請求：指客戶端的套接字提出鏈接請求，要鏈接的目標是服務器端的套接字。爲此，
客戶端的套接字必須首先描述它要鏈接的服務器的套接字，指出服務器端套接字的地址和端口號，而後就向服務器端套接字提出鏈接請求。鏈接確認：
當服務器端套接字監聽到或者說接收到客戶端套接字的鏈接請求時，就響應客戶端套接字的請求，創建一個新的線程，把服務器端套接字的描述發給客戶端，一旦客戶端確認了此描述，雙方就正式創建鏈接。而服務器端套接字繼續處於監聽狀態，繼續接收其餘客戶端套接字的鏈接請求。
- SOCKET鏈接與TCP鏈接
建立Socket鏈接時，能夠指定使用的傳輸層協議，Socket能夠支持不一樣的傳輸層協議（TCP或UDP），當使用TCP協議進行鏈接時，該Socket鏈接就是一個TCP鏈接。
【適用狀況】
不少狀況下，須要服務器端主動向客戶端推送數據，保持客戶端與服務器數據的實時與同步。此時若雙方創建的是Socket鏈接，服務器就能夠直接將數據傳送給客戶端；
##1.5 HTTP## HTTP協議是創建在TCP協議之上的一種應用，HTTP鏈接使用的是「請求—響應」的方式，不只在請求時須要先創建TCP鏈接，並且須要客戶端向服務器發出請求後，請求中包含請求方法、URI、協議版本以及相關的MIME樣式的消息，服務器端才能回覆數據，包含消息的協議版本、一個成功和失敗碼以及相關的MIME式樣的消息。在請求結束後，會主動釋放鏈接。從創建鏈接到關閉鏈接的過程稱爲「一次鏈接」。因爲HTTP在每次請求結束後都會主動釋放鏈接，所以HTTP鏈接是一種「短鏈接」，要保持客戶端程序的在線狀態，須要不斷地向服務器發起鏈接請求。一般的作法是即時不須要得到任何數據，客戶端也保持每隔一段固定的時間向服務器發送一次「保持鏈接」的請求，服務器在收到該請求後對客戶端進行回覆，代表知道客戶端「在線」。若服務器長時間沒法收到客戶端的請求，則認爲客戶端「下線」，若客戶端長時間沒法收到服務器的回覆，則認爲網絡已經斷開。
HTTP/1.0爲每一次HTTP的請求/響應創建一條新的TCP連接，所以一個包含HTML內容和圖片的頁面將須要創建屢次的短時間的TCP連接。一次TCP連接的創建將須要3次握手。
另外，爲了得到適當的傳輸速度，則須要TCP花費額外的迴路連接時間（RTT）。每一次連接的創建須要這種常常性的開銷，而其並不帶有實際有用的數據，只是保證連接的可靠性，所以HTTP/1.1提出了可持續連接的實現方法。HTTP/1.1將只創建一次TCP的連接而重複地使用它傳輸一系列的請求/響應消息，所以減小了連接創建的次數和常常性的連接開銷。
結論：HTTP是應用層協議，其傳輸都是被包裝成TCP協議傳輸。能夠用SOCKET實現HTTP。SOCKET是實現傳輸層協議的一種編程API，能夠是TCP，也能夠是UDP。
【適用狀況】
若雙方創建的是HTTP鏈接，則服務器須要等到客戶端發送一次請求後才能將數據傳回給客戶端，所以，客戶端定時向服務器端發送鏈接請求，不只能夠保持在線，同時也是在「詢問」服務器是否有新的數據，若是有就將數據傳給客戶端。
##1.6 FTP## 文件傳輸協議（File Transfer Protocol, FTP）是TCP/IP網絡上兩臺計算機傳送文件的協議，FTP是在TCP/IP網絡和INTERNET上最先使用的協議之一，它屬於網絡協議組的應用層。FTP客戶機能夠給服務器發出命令來下載文件，上載文件，建立或改變服務器上的目錄。
#2 N層交換技術# ##2.1 二層交換## 交換原理：根據第二層數據鏈路層的MAC地址來實現端到端的數據交換；
工做流程：
（1）交換機某端口收到數據包，讀取源MAC地址，獲得源MAC地址機器所連端口；
（2）讀取目的MAC地址，在地址表中查找對應端口；
（3）若是地址表中有目的MAC地址對應端口，直接複製數據至此端口；
（4）若是地址表中沒有目的MAC地址對應端口，廣播全部端口，當目的機器迴應時，更新地址表，下次就不須要廣播了；
不斷的循環上述過程，全網的MAC地址信息均可以學習到，二層交換機就這樣學習和維護它的地址表。第二層交換機根據MAC選擇端口轉發數據，算法又很簡單，其方便採用廉價芯片實現，且速度快。
##2.2 三層交換## 交換原理：根據第三層網絡層的IP地址來完成端到端的數據交換；
場景：A(ip1) => 三層交換機 =>B(ip2)
工做流程：
（1）A發數據給B，根據B的ip地址+子網掩碼，A可以判斷出B和本身是否在同一個網段；
（2）B若是和A在同一個網段內，但A不知道B的MAC地址，
A會發送一個ARP請求，以獲取B的MAC地址，並根據MAC經過二層交換機將數據發送給B；（3）B若是和A不在同一個網段內，且不知道B的MAC地址，
A會將數據包發送給網關（A的本地必定有網關的MAC地址）。網關收到數據包後，將源MAC地址會修改成網關本身的MAC地址，目的IP對應的MAC地址爲目的MAC地址，以完成數據交換。
看似第三層交換機是第二層交換機+路由功能的組合，實際並不是這樣：數據經過第三層轉發設備後，會記錄IP與MAC的映射關係，下次須要轉發時，不會再通過第三層設備。
##2.3 四層交換## 二層和三層交換設備都是基於端到端的交換，這種基於IP和MAC地址的交換技術，有着很高效傳輸率，可是缺少根據目的主機應用需求動態交換數據的功能。
四層設備不但可以完成端到端的交換，還可以根據目的主機的應用特色，分配或限制其流量；
四層設備基於傳輸層數據包交換，是一類創建在TCP/IP應用層至上，實現用戶應用需求的設備；它實現一類應用層的訪問控制與質量保證服務，與其說它是硬件設備，不如說它是軟件網絡管理系統。
四層交換核心技術
- 包過濾
利用四層信息定義過濾規則，可以控制指定端口的TCP/UDP通訊，它能夠在高速芯片中實現，極大提升包過濾速率；
- 包優先級
三層如下設備只有MAC，PORT，IP等信息，由於缺少四層信息，沒法確認TCP/IP等四層優先級信息；四層設備容許基於目的地址/端口（即應用服務）的組合來區分優先級。
- 負載均衡
將附加有負載均衡服務的IP地址，經過不一樣的物理服務作成一個集羣，提供相同的服務，並將其定義爲一個單獨的虛擬服務器；
這個虛擬服務器是一個有獨立IP的邏輯服務器，用戶數據流只須要流向虛擬服務器IP，而不與物理服務器進行通訊；
只有經過交換機執行網絡地址轉換（NAT）後，才能獲得真實訪問；
虛擬服務器組裏轉換通訊流量實現均衡，其中具體關係到OSPF、RIP、VRRP等協議；
- 主機備用鏈接
同（3）所含技術相似，能夠實現主備同IP自動切換；
##2.4 七層交換##
交換原理：比四層更進一步，能夠根據應用層的數據報文來完成更多的複雜交換功能（例如根據http報文路由）。因爲七層交換尚未具體的標準，文章也很少展開啦。
#3 JDK Socket# 在java.net包下有兩個類：Socket和ServerSocket。ServerSocket用於服務器端，Socket是創建網絡鏈接時使用的。在鏈接成功時，應用程序兩端都會產生一個Socket實例，操做這個實例，完成所需的會話。對於一個網絡鏈接來講，套接字是平等的，並無差異，不由於在服務器端或在客戶端而產生不一樣級別。無論是Socket仍是ServerSocket它們的工做都是經過SocketImpl類及其子類完成的。
列出幾個經常使用的構造方法：
Socket(InetAddress address,int port); //建立一個流套接字並將其鏈接到指定 IP 地址的指定端口號 Socket(String host,int port); //建立一個流套接字並將其鏈接到指定主機上的指定端口號 Socket(InetAddress address,int port, InetAddress localAddr,int localPort); //建立一個套接字並將其鏈接到指定遠程地址上的指定遠程端口 Socket(String host,int port, InetAddress localAddr,int localPort); //建立一個套接字並將其鏈接到指定遠程主機上的指定遠程端口 Socket(SocketImpl impl); //使用用戶指定的 SocketImpl 建立一個未鏈接 Socket ServerSocket(int port); //建立綁定到特定端口的服務器套接字 ServerSocket(int port,int backlog); //利用指定的 backlog 建立服務器套接字並將其綁定到指定的本地端口號 ServerSocket(int port,int backlog, InetAddress bindAddr); //使用指定的端口、偵聽 backlog 和要綁定到的本地 IP地址建立服務器
構造方法的參數中，address、host和port分別是雙向鏈接中另外一方的IP地址、主機名和端 口號，stream指明socket是流socket仍是數據報socket，localPort表示本地主機的端口號，localAddr和bindAddr是本地機器的地址（ServerSocket的主機地址），impl是socket的父類，既能夠用來建立serverSocket又能夠用來建立Socket。count則表示服務端所能支持的最大鏈接數。
注意：必須當心選擇端口號。每個端口提供一種特定的服務，只有給出正確的端口，才能得到相應的服務。0~1023的端口號爲系統所保留，例如http服務的端口號爲80,telnet服務的端口號爲21,ftp服務的端口號爲23, 因此咱們在選擇端口號時，最好選擇一個大於1023的數以防止發生衝突。
幾個重要的Socket方法：
public InputStream getInputStream(); //方法得到網絡鏈接輸入，同時返回一個IutputStream對象實例 public OutputStream getOutputStream(); //方法鏈接的另外一端將獲得輸入，同時返回一個OutputStream對象實例 public Socket accept(); //用於產生"阻塞"，直到接受到一個鏈接，而且返回一個客戶端的Socket對象實例。
"阻塞"是一個術語，它使程序運行暫時"停留"在這個地方，直到一個會話產生，而後程序繼續；一般"阻塞"是由循環產生的。
注意：其中getInputStream和getOutputStream方法均會產生一個IOException，它必須被捕獲，由於它們返回的流對象，一般都會被另外一個流對象使用。
#4 基本的Client/Server程序# 如下是一個基本的客戶端/服務器端程序代碼。主要實現了服務器端一直監聽某個端口，等待客戶端鏈接請求。客戶端根據IP地址和端口號鏈接服務器端，從鍵盤上輸入一行信息，發送到服務器端，而後接收服務器端返回的信息，最後結束會話。這個程序一次只能接受一個客戶鏈接。
客戶端程序：
package sock;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
public class SocketClient {
public static void main(String[] args) {
try {
/** 建立Socket*/
// 建立一個流套接字並將其鏈接到指定 IP 地址的指定端口號(本處是本機)
Socket socket =new Socket("127.0.0.1",2013);
// 60s超時
socket.setSoTimeout(60000);
/** 發送客戶端準備傳輸的信息 */
// 由Socket對象獲得輸出流，並構造PrintWriter對象
PrintWriter printWriter =new PrintWriter(socket.getOutputStream(),true);
// 將輸入讀入的字符串輸出到Server
BufferedReader sysBuff =new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
printWriter.println(sysBuff.readLine());
// 刷新輸出流，使Server立刻收到該字符串
printWriter.flush();
/** 用於獲取服務端傳輸來的信息 */
// 由Socket對象獲得輸入流，並構造相應的BufferedReader對象
BufferedReader bufferedReader =new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
// 輸入讀入一字符串
String result = bufferedReader.readLine();
System.out.println("Server say : " + result);
/** 關閉Socket*/
printWriter.close();
bufferedReader.close();
socket.close();
}catch (Exception e) {
System.out.println("Exception:" + e);
}
}
}
服務器端程序：
package sock;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class SocketServer {
public static void main(String[] args) {
try {
/** 建立ServerSocket*/
// 建立一個ServerSocket在端口2013監聽客戶請求
ServerSocket serverSocket =new ServerSocket(2013);
while (true) {
// 偵聽並接受到此Socket的鏈接,請求到來則產生一個Socket對象，並繼續執行
Socket socket = serverSocket.accept();
/** 獲取客戶端傳來的信息 */
// 由Socket對象獲得輸入流，並構造相應的BufferedReader對象
BufferedReader bufferedReader =new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
// 獲取從客戶端讀入的字符串
String result = bufferedReader.readLine();
System.out.println("Client say : " + result);
/** 發送服務端準備傳輸的 */
// 由Socket對象獲得輸出流，並構造PrintWriter對象
PrintWriter printWriter =new PrintWriter(socket.getOutputStream());
printWriter.print("hello Client, I am Server!");
printWriter.flush();
/** 關閉Socket*/
printWriter.close();
bufferedReader.close();
socket.close();
}
}catch (Exception e) {
System.out.println("Exception:" + e);
}finally{
//serverSocket.close();
}
}
}
#5 多客戶端鏈接服務器# 上面的服務器端程序一次只能鏈接一個客戶端，這在實際應用中顯然是不可能的。一般的網絡環境是多個客戶端鏈接到某個主機進行通信，因此咱們要對上面的程序進行改造。
設計思路：服務器端主程序監聽某一個端口，客戶端發起鏈接請求，服務器端主程序接收請求，同時構造一個線程類，用於接管會話。當一個Socket會話產生後，這個會話就會交給線程進行處理，主程序繼續進行監聽。
下面的實現程序流程是：客戶端和服務器創建鏈接，客戶端發送消息，服務端根據消息進行處理並返回消息，若客戶端申請關閉，則服務器關閉此鏈接，雙方通信結束。
客戶端程序：
package sock;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
public class SocketClient {
public static void main(String[] args) {
try {
Socket socket =new Socket("127.0.0.1",2013);
socket.setSoTimeout(60000);
PrintWriter printWriter =new PrintWriter(socket.getOutputStream(),true);
BufferedReader bufferedReader =new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
String result ="";
while(result.indexOf("bye") == -1){
BufferedReader sysBuff =new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
printWriter.println(sysBuff.readLine());
printWriter.flush();
result = bufferedReader.readLine();
System.out.println("Server say : " + result);
}
printWriter.close();
bufferedReader.close();
socket.close();
}catch (Exception e) {
System.out.println("Exception:" + e);
}
}
}
服務器端程序：
package sock;
import java.io.*;
import java.net.*;
public class Server extends ServerSocket {
private static final int SERVER_PORT =2013;
public Server()throws IOException {
super(SERVER_PORT);
try {
while (true) {
Socket socket = accept();
new CreateServerThread(socket);//當有請求時，啓一個線程處理
}
}catch (IOException e) {
}finally {
close();
}
}
//線程類
class CreateServerThread extends Thread {
private Socket client;
private BufferedReader bufferedReader;
private PrintWriter printWriter;
public CreateServerThread(Socket s)throws IOException {
client = s;
bufferedReader =new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
printWriter =new PrintWriter(client.getOutputStream(),true);
System.out.println("Client(" + getName() +") come in...");
start();
}
public void run() {
try {
String line = bufferedReader.readLine();
while (!line.equals("bye")) {
printWriter.println("continue, Client(" + getName() +")!");
line = bufferedReader.readLine();
System.out.println("Client(" + getName() +") say: " + line);
}
printWriter.println("bye, Client(" + getName() +")!");
System.out.println("Client(" + getName() +") exit!");
printWriter.close();
bufferedReader.close();
client.close();
}catch (IOException e) {
}
}
}
public static void main(String[] args)throws IOException {
new Server();
}
}
#6 信息羣發共享# 以上雖然實現了多個客戶端和服務器鏈接，可是仍然是消息在一個客戶端和服務器之間相互傳播。如今咱們要實現信息共享，即服務器能夠向多個客戶端發送廣播消息，客戶端也能夠向其餘客戶端發送消息。相似於聊天室的那種功能，實現信息能在多個客戶端之間共享。
設計思路：客戶端循環能夠不停輸入向服務器發送消息，而且啓一個線程，專門用來監聽服務器端發來的消息並打印輸出。服務器端啓動時，啓動一個監聽什麼時候須要向客戶端發送消息的線程。每次接受客戶端鏈接請求，都啓一個線程進行處理，而且將客戶端信息存放到公共集合中。當客戶端發送消息時，服務器端將消息順序存入隊列中，當須要輸出時，從隊列中取出廣播到各客戶端處。客戶端輸入showuser命令能夠查看在線用戶列表，輸入bye向服務器端申請退出鏈接。
客戶端代碼：
package sock;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
public class SocketClient extends Socket{
private static final String SERVER_IP ="127.0.0.1";
private static final int SERVER_PORT =2013;
private Socket client;
private PrintWriter out;
private BufferedReader in;
/**
* 與服務器鏈接，並輸入發送消息
*/
public SocketClient()throws Exception{
super(SERVER_IP, SERVER_PORT);
client =this;
out =new PrintWriter(this.getOutputStream(),true);
in =new BufferedReader(new InputStreamReader(this.getInputStream()));
new readLineThread();
while(true){
in =new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String input = in.readLine();
out.println(input);
}
}
/**
* 用於監聽服務器端向客戶端發送消息線程類
*/
class readLineThread extends Thread{
private BufferedReader buff;
public readLineThread(){
try {
buff =new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
start();
}catch (Exception e) {
}
}
@Override
public void run() {
try {
while(true){
String result = buff.readLine();
if("byeClient".equals(result)){//客戶端申請退出，服務端返回確認退出
break;
}else{//輸出服務端發送消息
System.out.println(result);
}
}
in.close();
out.close();
client.close();
}catch (Exception e) {
}
}
}
public static void main(String[] args) {
try {
new SocketClient();//啓動客戶端
}catch (Exception e) {
}
}
}
服務器端代碼：
package sock;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
public class Server extends ServerSocket{
private static final int SERVER_PORT =2013;
private static boolean isPrint =false;//是否輸出消息標誌
private static List user_list =new ArrayList();//登陸用戶集合
private static List<ServerThread> thread_list =new ArrayList<ServerThread>();//服務器已啓用線程集合
private static LinkedList<String> message_list =new LinkedList<String>();//存放消息隊列
/**
* 建立服務端Socket,建立向客戶端發送消息線程,監聽客戶端請求並處理
*/
public Server()throws IOException{
super(SERVER_PORT);//建立ServerSocket
new PrintOutThread();//建立向客戶端發送消息線程
try {
while(true){//監聽客戶端請求，啓個線程處理
Socket socket = accept();
new ServerThread(socket);
}
}catch (Exception e) {
}finally{
close();
}
}
/**
* 監聽是否有輸出消息請求線程類,向客戶端發送消息
*/
class PrintOutThread extends Thread{
public PrintOutThread(){
start();
}
@Override
public void run() {
while(true){
if(isPrint){//將緩存在隊列中的消息按順序發送到各客戶端，並從隊列中清除。
String message = message_list.getFirst();
for (ServerThread thread : thread_list) {
thread.sendMessage(message);
}
message_list.removeFirst();
isPrint = message_list.size() >0 ?true :false;
}
}
}
}
/**
* 服務器線程類
*/
class ServerThread extends Thread{
private Socket client;
private PrintWriter out;
private BufferedReader in;
private String name;
public ServerThread(Socket s)throws IOException{
client = s;
out =new PrintWriter(client.getOutputStream(),true);
in =new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
in.readLine();
out.println("成功連上聊天室,請輸入你的名字：");
start();
}
@Override
public void run() {
try {
int flag =0;
String line = in.readLine();
while(!"bye".equals(line)){
//查看在線用戶列表
if ("showuser".equals(line)) {
out.println(this.listOnlineUsers());
line = in.readLine();
}
//第一次進入，保存名字
if(flag++ ==0){
name = line;
user_list.add(name);
thread_list.add(this);
out.println(name +"你好,能夠開始聊天了...");
this.pushMessage("Client<" + name +">進入聊天室...");
}else{
this.pushMessage("Client<" + name +"> say : " + line);
}
line = in.readLine();
}
out.println("byeClient");
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally{//用戶退出聊天室
try {
client.close();
}catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
thread_list.remove(this);
user_list.remove(name);
pushMessage("Client<" + name +">退出了聊天室");
}
}
//放入消息隊列末尾，準備發送給客戶端
private void pushMessage(String msg){
message_list.addLast(msg);
isPrint =true;
}
//向客戶端發送一條消息
private void sendMessage(String msg){
out.println(msg);
}
//統計在線用戶列表
private String listOnlineUsers() {
String s ="--- 在線用戶列表 ---\015\012";
for (int i =0; i < user_list.size(); i++) {
s +="[" + user_list.get(i) +"]\015\012";
}
s +="--------------------";
return s;
}
}
public static void main(String[] args)throws IOException {
new Server();//啓動服務端
}
}
#7 文件傳輸# 客戶端向服務器端傳送文件，服務端可獲取文件名用於保存，獲取文件大小計算傳輸進度，比較簡單，直接貼代碼。
客戶端代碼：
package sock;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.net.Socket;
/**
* 客戶端
*/
public class Client extends Socket{
private static final String SERVER_IP ="127.0.0.1";
private static final int SERVER_PORT =2013;
private Socket client;
private FileInputStream fis;
private DataOutputStream dos;
public Client(){
try {
try {
client =new Socket(SERVER_IP, SERVER_PORT);
//向服務端傳送文件
File file =new File("c:/test.doc");
fis =new FileInputStream(file);
dos =new DataOutputStream(client.getOutputStream());
//文件名和長度
dos.writeUTF(file.getName());
dos.flush();
dos.writeLong(file.length());
dos.flush();
//傳輸文件
byte[] sendBytes =new byte[1024];
int length =0;
while((length = fis.read(sendBytes,0, sendBytes.length)) >0){
dos.write(sendBytes,0, length);
dos.flush();
}
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally{
if(fis !=null)
fis.close();
if(dos !=null)
dos.close();
client.close();
}
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args)throws Exception {
new Client();
}
}
服務器端代碼：
package sock;
import java.io.DataInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/**
* 服務器
*/
public class Server extends ServerSocket{
private static final int PORT =2013;
private ServerSocket server;
private Socket client;
private DataInputStream dis;
private FileOutputStream fos;
public Server()throws Exception{
try {
try {
server =new ServerSocket(PORT);
while(true){
client = server.accept();
dis =new DataInputStream(client.getInputStream());
//文件名和長度
String fileName = dis.readUTF();
long fileLength = dis.readLong();
fos =new FileOutputStream(new File("d:/" + fileName));
byte[] sendBytes =new byte[1024];
int transLen =0;
System.out.println("----開始接收文件<" + fileName +">,文件大小爲<" + fileLength +">----");
while(true){
int read =0;
read = dis.read(sendBytes);
if(read == -1)
break;
transLen += read;
System.out.println("接收文件進度" +100 * transLen/fileLength +"%...");
fos.write(sendBytes,0, read);
fos.flush();
}
System.out.println("----接收文件<" + fileName +">成功-------");
client.close();
}
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally {
if(dis !=null)
dis.close();
if(fos !=null)
fos.close();
server.close();
}
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args)throws Exception {
new Server();
}
}
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