Socket编程实现简易聊天室
1.Socket基础知识
Socket(套接字)用于描述IP地址和端口,是通信链的句柄,应用程序可以通过Socket向网络发出请求或者应答网络请求。
Socket是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元,是对网络通信过程中端点的抽象表示,包含了进行网络通信所必需的5种信息:连接所使用的协议、本地主机的IP地址、本地进程的协议端口、远地主机的IP地址以及远地进程的协议端口。
1.1 Socket的传输模式
Socket有两种主要的操作方式:面向连接的和无连接的。(TCP/UDP)
面向连接的Socket操作就像一部电话,Socket必须在发送数据之前与目的地的Socket取得连接,一旦连接建立了,Socket就可以使用一个流接口进行打开、读写以及关闭操作。并且,所有发送的数据在另一端都会以相同的顺序被接收。
无连接的Socket操作就像一个邮件投递,每一个数据报都是一个独立的单元,它包含了这次投递的所有信息(目的地址和要发送的内容)。在这个模式下的Socket不需要连接目的地Socket,它只是简单的投出数据报。
由此可见,无连接的操作是快速高效的,但是数据安全性不佳;面向连接的操作效率较低,但数据的安全性较好。
本文主要介绍的是面向连接的Socket操作。
1.2 Socket的构造方法
Java在包java.net中提供了两个类Socket和ServerSocket,分别用来表示双向连接的Socket客户端和服务器端。
Socket的构造方法如下:
(1)Socket(InetAddress address, int port);
(2)Socket(InetAddress address, int port, boolean stream);
(3)Socket(String host, int port);
(4)Socket(String host, int port, boolean stream);
(5)Socket(SocketImpl impl);
(6)Socket(String host, int port, InetAddress localAddr, int localPort);
(7)Socket(InetAddress address, int port, InetAddrss localAddr, int localPort);
ServerSocket的构造方法如下:
(1)ServerSocket(int port);
(2)ServerSocket(int port, int backlog);
(3)ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr);
其中,参数address、host和port分别是双向连接中另一方的IP地址、主机名和端口号;参数stream表示Socket是流Socket还是数据报Socket;参数localAddr和localPort表示本地主机的IP地址和端口号;SocketImpl是Socket的父类,既可以用来创建ServerSocket,也可以用来创建Socket。
如下的代码在服务器端创建了一个ServerSocket:
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1 try { 2 ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(50000); //创建一个ServerSocket,用于监听客户端Socket的连接请求 3 while(true) { 4 Socket socket = serverSocket.accept(); //每当接收到客户端的Socket请求,服务器端也相应的创建一个Socket 5 //todo开始进行Socket通信 6 } 7 }catch (IOException e) { 8 e.printStackTrace(); 9 }
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其中,50000是我们自己选择的用来进行Socket通信的端口号,在创建Socket时,如果该端口号已经被别的服务占用,将会抛出异常。
通过以上的代码,我们创建了一个ServerSocket在端口50000监听客户端的请求。accept()是一个阻塞函数,就是说该方法被调用后就会一直等待客户端的请求,直到有一个客户端启动并请求连接到相同的端口,然后accept()返回一个对应于该客户端的Socket。
那么,如何在客户端创建并启动一个Socket呢?
1 try { 2 socket = new Socket("192.168.1.101", 50000); //192.168.1.101是服务器的IP地址,50000是端口号 3 //todo开始进行Socket通信 4 } catch (IOException e) { 5 e.printStackTrace(); 6 }
至此,客户端和服务器端都建立了用于通信的Socket,接下来就可以由各自的Socket分别打开各自的输入流和输出流进行通信了。
1.3输入流和输出流
Socket提供了方法getInputStream()和getOutPutStream()来获得对应的输入流和输出流,以便对Socket进行读写操作,这两个方法的返回值分别是InputStream和OutPutStream对象。
为了便于读写数据,我们可以在返回的输入输出流对象上建立过滤流,如PrintStream、InputStreamReader和OutputStreamWriter等。
1.4关闭Socket
可以通过调用Socket的close()方法来关闭Socket。在关闭Socket之前,应该先关闭与Socket有关的所有输入输出流,然后再关闭Socket。
2.简易聊天室
下面就来说说如何通过Socket编程实现一个简易聊天室。客户端完成后的运行效果如图1所示。
图1 运行效果
在该客户端的界面中,使用了一个TextView控件来显示聊天记录。为了方便查看,将两个用户也放到了一个界面中,实际上应该启动两个模拟器,分别作为两个用户的客户端,此处是为了方便操作才这么做的。
2.1服务器端ServerSocket的实现
在该实例中,我们在MyEclipse中新建了一个Java工程作为服务器端。在该Java工程中,我们应该完成以下的操作。
(1)指定端口实例化一个ServerSocket,并调用ServerSocket的accept()方法在等待客户端连接期间造成阻塞。
(2)每当接收到客户端的Socket请求时,服务器端也相应的创建一个Socket,并将该Socket存入ArrayList中。与此同时,启动一个ServerThread线程来为该客户端Socket服务。
以上两步操作,可以通过以下的代码来实现:
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1 /* 2 * Class : MyServer类,用于监听客户端Socket连接请求 3 * Author : 博客园-依旧淡然 4 */ 5 public class MyServer { 6 7 //定义ServerSocket的端口号 8 private static final int SOCKET_PORT = 50000; 9 //使用ArrayList存储所有的Socket 10 public static ArrayList<Socket> socketList = new ArrayList<Socket>(); 11 12 public void initMyServer() { 13 try { 14 //创建一个ServerSocket,用于监听客户端Socket的连接请求 15 ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(SOCKET_PORT); 16 while(true) { 17 //每当接收到客户端的Socket请求,服务器端也相应的创建一个Socket 18 Socket socket = serverSocket.accept(); 19 socketList.add(socket); 20 //每连接一个客户端,启动一个ServerThread线程为该客户端服务 21 new Thread(new ServerThread(socket)).start(); 22 } 23 }catch (IOException e) { 24 e.printStackTrace(); 25 } 26 } 27 28 public static void main(String[] args) { 29 MyServer myServer = new MyServer(); 30 myServer.initMyServer(); 31 } 32 }
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(3)在启动的ServerThread线程中,我们需要将读到的客户端内容(也就是某一个客户端Socket发送给服务器端的数据),发送给其他的所有客户端Socket,实现信息的广播。ServerThread类的具体实现如下:
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1 public class ServerThread implements Runnable { 2 3 //定义当前线程所处理的Socket 4 private Socket socket = null; 5 //该线程所处理的Socket对应的输入流 6 private BufferedReader bufferedReader = null; 7 8 /* 9 * Function : ServerThread的构造方法 10 * Author : 博客园-依旧淡然 11 */ 12 public ServerThread(Socket socket) throws IOException { 13 this.socket = socket; 14 //获取该socket对应的输入流 15 bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream())); 16 } 17 18 /* 19 * Function : 实现run()方法,将读到的客户端内容进行广播 20 * Author : 博客园-依旧淡然 21 */ 22 public void run() { 23 try { 24 String content = null; 25 //采用循环不断地从Socket中读取客户端发送过来的数据 26 while((content = bufferedReader.readLine()) != null) { 27 //将读到的内容向每个Socket发送一次 28 for(Socket socket : MyServer.socketList) { 29 //获取该socket对应的输出流 30 PrintStream printStream = new PrintStream(socket.getOutputStream()); 31 //向该输出流中写入要广播的内容 32 printStream.println(packMessage(content)); 33 34 } 35 } 36 } catch(IOException e) { 37 e.printStackTrace(); 38 } 39 } 40 41 /* 42 * Function : 对要广播的数据进行包装 43 * Author : 博客园-依旧淡然 44 */ 45 private String packMessage(String content) { 46 String result = null; 47 SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss"); //设置日期格式 48 if(content.startsWith("USER_ONE")) { 49 String message = content.substring(8); //获取用户发送的真实的信息 50 result = "\n" + "往事如风 " + df.format(new Date()) + "\n" + message; 51 } 52 if(content.startsWith("USER_TWO")) { 53 String message = content.substring(8); //获取用户发送的真实的信息 54 result = "\n" + "依旧淡然 " + df.format(new Date()) + "\n" + message; 55 } 56 return result; 57 } 58 59 }
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其中,在packMessage()方法中,我们对要广播的数据进行了包装。因为要分辨出服务器接收到的消息是来自哪一个客户端Socket的,我们对客户端Socket发送的消息也进行了包装,方法是在消息的头部加上"USER_ONE"来代表用户"往事如风",在消息的头部加上"USER_TWO"来代表用户"依旧淡然"。
至此,服务器端的ServerSocket便算是创建好了。
2.2客户端Socket的实现
接下来,我们便可以在Android工程中,分别为用户"往事如风"和"依旧淡然"创建一个客户端Socket,并启动一个客户端线程ClientThread来监听服务器发来的数据。
这一过程的具体实现如下:
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1 /* 2 * Function : 初始化Socket 3 * Author : 博客园-依旧淡然 4 */ 5 private void initSocket() { 6 try { 7 socketUser1 = new Socket(URL_PATH, SOCKET_PORT); //用户1的客户端Socket 8 socketUser2 = new Socket(URL_PATH, SOCKET_PORT); //用户2的客户端Socket 9 clientThread = new ClientThread(); //客户端启动ClientThread线程,读取来自服务器的数据 10 clientThread.start(); 11 } catch (IOException e) { 12 e.printStackTrace(); 13 } 14 }
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ClientThread的具体实现和服务器端的ServerThread线程相似,唯一的区别是,在ClientThread线程中接收到服务器端发来的数据后,我们不可以直接在ClientThread线程中进行刷新UI的操作,而是应该将数据封装到Message中,再调用MyHandler对象的sendMessage()方法将Message发送出去。这一过程的具体实现如下:
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1 /* 2 * Function : run()方法,用于读取来自服务器的数据 3 * Author : 博客园-依旧淡然 4 */ 5 public void run() { 6 try { 7 String content = null; 8 while((content = bufferedReader .readLine()) != null) { 9 Bundle bundle = new Bundle(); 10 bundle.putString(KEY_CONTENT, content); 11 Message msg = new Message(); 12 msg.setData(bundle); //将数据封装到Message对象中 13 myHandler.sendMessage(msg); 14 } 15 } catch (Exception e) { 16 e.printStackTrace(); 17 } 18 }
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最后,我们在UI主线程中创建一个内部类MyHandler,让它继承Handler类,并实现handleMessage()方法,用来接收Message消息并处理(刷新UI)。MyContent是一个用来保存聊天记录的类,提供了get和set接口,其中,set接口设置的本条聊天记录,而get接口获得的是全部的聊天记录。具体的实现如下:
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1 /* 2 * Class : 内部类MyHandler,用于接收消息并处理 3 * Author : 博客园-依旧淡然 4 */ 5 private class MyHandler extends Handler { 6 public void handleMessage(Message msg) { 7 Bundle bundle = msg.getData(); //获取Message中发送过来的数据 8 String content = bundle.getString(KEY_CONTENT); 9 MyContent.setContent(content); //保存聊天记录 10 mTextView.setText(MyContent.getContent()); 11 } 12 }
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至此,客户端的Socket也编写完成了。
转载于:https://www.cnblogs.com/berylqliu/p/6261505.html
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