java实现socket网络编程

1、网络编程原理：

网络编程两大步骤
一、如何定位网络上的一台或者多台主机：
网络层主要负责网路主机的定位，数据传输传输的路由，由ip地址可以唯一的确定internet上的一台主机。

二、如何在定位之后进行数据的传输；
在传输层则提供面向应用的可靠（TCP)或者非可靠（UDP）的数据传输机制

对于客户端/服务器（C/S）结构。即通信双方一方作为服务器等待客户提出请求并予以响应。
客户则在需要服务时向服务器提出申请。服务器一般作为守护进程始终运行，监听网络端口，
一旦有客户请求，就会启动一个服务进程来响应该客户，同时自己继续监听服务端口，使后来的
客户也能及时得到服务。

对于浏览器/服务器（B/S）结构。客户则在需要服务时向服务器进行请求。服务器响应后及时返回，
不需要实时监听端口。

2、TCP协议与UDP协议

Tcp协议是一种面向链接的保证数据可靠传输的协议，得到的是一个顺序的无差错对的数据流，发送方和接收方创建socket连接的方式是，
服务端开启服务等待，等待客户端发送链接，创建链接后双方可进行发送或者接收操作。

UDP协议是一种无连接协议，每个数据包都是一个独立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在网络上以任何可能的路径传往目的地，
因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。

3、什么是socket网络编程？

在网络编程中，网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，这个连接的一端称为一个socket。
Socket套接字是通信的对象，它支持TCP/IP协议的网络通信。它是网络通信过程中端点的抽象表示，
包含进行网络通信必须的五种信息：连接使用的协议，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，
远地进程的协议端口。

Socket本质是编程接口(API)，对TCP/IP协议进行封装提供借口给程序员使用，这就是Socket编程接口；

4、java实现socket网络编程

服务端使用ServerSocket绑定IP和端口，使用Accept监听端口是否有客户端发送连接请求，一旦有客户端发送连接请求，
服务端就回送连接信息，正式建立连接。Server端和Client端都可以通过Send，Write等方法与对方通信。

对于一个功能齐全的Socket，都要包含以下基本结构，其工作过程包含以下四个基本的步骤：
1、创建Socket；
2、打开连接到Socket的输入/出流；
3、按照一定的协议对Socket进行读/写操作；
4、关闭Socket。

5、代码实现

基于TCP的socket实现

服务端

public class TcpSocketServer {public static void main(String[] args) {try {// 创建服务端socket 绑定端口ServerSocket serverSocket = new ServerSocket();//绑定ipserverSocket = new ServerSocket(8088, 10, InetAddress.getByName("192.168.0.110"));// 创建客户端socket 用户下面接收客户端socket对象Socket socket = new Socket();System.out.println("等待客户端连接...");//循环监听等待客户端的连接while(true){// 监听客户端  没有接受到数据才会停在此处 接受到往下执行socket = serverSocket.accept();//发送内容实现线程的创建ServerThread thread = new ServerThread(socket);  thread.start();//获取客户端的ipInetAddress address=socket.getInetAddress();System.out.println("当前链接的客户端的IP："+address.getHostAddress());}} catch (Exception e) {// TODO: handle exceptione.printStackTrace();}
｝｝

服务端执行线程

public class ServerThread extends Thread{private Socket socket = null;public ServerThread(Socket socket) {this.socket = socket;}@Overridepublic void run() {InputStream is=null;InputStreamReader isr=null;BufferedReader br=null;OutputStream os=null;
//                * PW支持两个直接对文件写操作的构造方法：
//                * PrintWriter(File f)传文件名
//                * PrintWriter(String s)传路径
//                * PrintWriter给人一种可以直接对文件进行操作的假象
//                * PW是一个高级流
//                * 实际上PW包装了字节流、字符流和字符缓冲流。
//                * PW负责自动行刷新
//                * bw负责提高效率
//                * osw负责读字符
//                * fos负责写字节
//                * 最后PW能够按行很快地把一个字符串变成字节写在文件中PrintWriter pw=null;try {is = socket.getInputStream();isr = new InputStreamReader(is);br = new BufferedReader(isr);String info = null;while((info=br.readLine())!=null){System.out.println("客户端："+info);}//非关闭连接 仅关闭一方的发送状况socket.shutdownInput();os = socket.getOutputStream();pw = new PrintWriter(os);pw.write("服务器欢迎你1");pw.flush();} catch (Exception e) {// TODO: handle exception} finally{//关闭资源try {if(pw!=null)pw.close();if(os!=null)os.close();if(br!=null)br.close();if(isr!=null)isr.close();if(is!=null)is.close();if(socket!=null)socket.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
}

客户端

public class TcpSocketClient {public static void client() throws InterruptedException {try {// 和服务器创建连接Socket socket = new Socket("192.168.0.111", 8088);// 要发送给服务器的信息OutputStream os = socket.getOutputStream();PrintWriter pw = new PrintWriter(os);pw.write("订单状态以改变");//flush方法是用于将输出流缓冲的数据全部写到目的地。//所以一定要在关闭close之前进行flush处理，即使PrintWriter有自动的flush清空功能pw.flush();socket.shutdownOutput();// 从服务器接收的信息InputStream is = socket.getInputStream();BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));String info = null;while ((info = br.readLine()) != null) {System.out.println("我是客户端，服务器返回信息：" + info);}br.close();is.close();os.close();pw.close();socket.close();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}

在执行顺序上，如果先执行了客户端会直接请求，但是因为服务端还没有执行监听端口等待连接，客户端会出现连接异常或者超时
所以最好先执行服务端在执行客户端。

６、UDP实现

服务端：

public class UdpSocketServer {DatagramSocket socket = null;public static void main(String[] args) {try {// 要接收的报文byte[] bytes = new byte[1024];DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes, bytes.length);// 创建socket并指定端口 ipInetSocketAddress isa = new InetSocketAddress("192.168.0.110", 8088);socket = new DatagramSocket(isa);// 接收socket客户端发送的数据while(true) {//如果没有收到会一致阻塞socket.receive(packet);String receiveMsg = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength());System.out.println("消息长度" + packet.getLength());System.out.println("客户端:" + receiveMsg);msg=receiveMsg;}// 关闭socket
//            socket.close();} catch (Exception e) {// TODO: handle exceptione.printStackTrace();}}}

客户端

public class UdpSocketClient {public static void Client(String ip,String msg) {try {// 要发送的消息String sendMsg = msg;System.out.println(sendMsg);// 获取服务器的地址  得到本地主机地址InetAddress addr = InetAddress.getByName(ip);// 创建packet包对象，封装要发送的包数据和服务器地址和端口号DatagramPacket packet = new DatagramPacket(sendMsg.getBytes(),sendMsg.getBytes().length, addr, 8088);// 创建Socket对象DatagramSocket socket = new DatagramSocket();// 发送消息到服务器socket.send(packet);System.out.println("继续发送");// 关闭socketsocket.close();} catch (Exception e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}
}

socket传输文件

因为TCP的可靠性这里选用Tcp进行传输，传输原理，连接建立后，客户端发送请求传输的文件名或者绝对路径+文件名到服务端，
服务端就会根据文件名或者绝对路径创建文件对象，判断文件是否存在，存在则以字节或者字符形式传输至客户端，客户端在指定目录保存

客户端：

public class FileTcpSocketClient {//image文件名public static void Imageclient(String image) throws InterruptedException {try {// 和服务器创建连接Socket socket = new Socket("192.168.0.106", 8089);// ===================发送给服务器的信息=================OutputStream os = socket.getOutputStream();PrintWriter pw = new PrintWriter(os);pw.write(image);//flush方法是用于将输出流缓冲的数据全部写到目的地。//所以一定要在关闭close之前进行flush处理，即使PrintWriter有自动的flush清空功能pw.flush();socket.shutdownOutput();// ========================从服务器接收文件====================InputStream is = socket.getInputStream();DataInputStream dis = new DataInputStream(is);FileOutputStream fos=null;//文件名String fileName = dis.readUTF();System.out.println("文件名"+fileName);//文件长度long fileLength = dis.readLong();System.out.println("文件大小"+fileLength);//下面三行是保存的路径  可以自己设置String staticPath = ClassUtils.getDefaultClassLoader().getResource("static/img").getPath();String path1=staticPath.substring(1, staticPath.length());System.out.println(path1);//指定保存目录  判断是否存在在 不存在则创建File directory = new File(path1);if(!directory.exists()) {directory.mkdir();}//与系统有关的默认名称分隔符。此字段被初始化为包含系统属性 file.separator 值的第一个字符。在 UNIX 系统上，此字段的值为 '/'；在 Microsoft Windows 系统上，它为 '\'。//directory.getAbsolutePath() 获取指定目录绝对路径File file = new File(directory.getAbsolutePath() + File.separatorChar + fileName);if(!file.exists()) {fos = new FileOutputStream(file);// 开始接收文件byte[] bytes = new byte[1024];int length = 0;while ((length = dis.read(bytes, 0, bytes.length)) != -1) {fos.write(bytes, 0, length);fos.flush();}System.out.println("======== 文件接收成功 [File Name：" + fileName + "]");}is.close();os.close();pw.close();socket.close();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}

服务端：

public class FileTcpSocketServer extends Thread{@Overridepublic void run() {try {// 创建服务端socketServerSocket serverSocket = new ServerSocket(); //绑定ip 端口serverSocket.bind(new InetSocketAddress("192.168.0.106",8089));
//            serverSocket = new ServerSocket(8089, 3, InetAddress.getByName("127.0.0.1"));// 创建客户端socketSocket socket = new Socket();System.out.println("等待客户端连接...");//循环监听等待客户端的连接while(true){// 监听客户端  没有接受到数据才会停在此处socket = serverSocket.accept();FileThread thread = new FileThread(socket);thread.start();//获取客户端的ipInetAddress address=socket.getInetAddress();System.out.println("当前链接的客户端的IP："+address.getHostAddress());}} catch (Exception e) {// TODO: handle exceptione.printStackTrace();}}
}

文件传输线程

public class FileThread extends Thread{private Socket socket = null;public FileThread(Socket socket) {this.socket = socket;}@Overridepublic void run() {InputStream is=null;InputStreamReader isr=null;BufferedReader br=null;OutputStream os=null;FileInputStream fis=null;DataOutputStream dos=null;String fileName=null;
//                * PW支持两个直接对文件写操作的构造方法：
//                * PrintWriter(File f)传文件名
//                * PrintWriter(String s)传路径
//                * PrintWriter给人一种可以直接对文件进行操作的假象
//                * PW是一个高级流
//                * 实际上PW包装了字节流、字符流和字符缓冲流。
//                * PW负责自动行刷新
//                * bw负责提高效率
//                * osw负责读字符
//                * fos负责写字节
//                * 最后PW能够按行很快地把一个字符串变成字节写在文件中PrintWriter pw=null;try {is = socket.getInputStream();isr = new InputStreamReader(is);br = new BufferedReader(isr);String info = null;while((info=br.readLine())!=null){System.out.println("客户端："+info);fileName=info;}//非关闭连接 仅关闭一方的发送状况socket.shutdownInput();os = socket.getOutputStream();pw = new PrintWriter(os);System.out.println(fileName);
//下面三行设置查找文件路径String staticPath = ClassUtils.getDefaultClassLoader().getResource("static/img").getPath();String path1=staticPath.substring(1, staticPath.length());System.out.println(path1+fileName);File file=new File(path1+fileName);String responseMsg="请求的文件不存在";System.out.println("7");if(!file.exists()){System.out.println("不存在");pw.write(responseMsg);pw.flush();}else {System.out.println("存在");fis = new FileInputStream(file);// 文件名和长度dos = new DataOutputStream(os);dos.writeUTF(file.getName());dos.flush();dos.writeLong(file.length());System.out.println(file.length());dos.flush();// 开始传输文件System.out.println("======== 开始传输文件 ========");byte[] bytes = new byte[1024];int length = 0;long progress = 0;while ((length = fis.read(bytes, 0, bytes.length)) != -1) {dos.write(bytes, 0, length);dos.flush();progress += length;System.out.print("| " + (100 * progress / file.length()) + "% |");}System.out.println();System.out.println("======== 文件传输成功 ========");}} catch (Exception e) {// TODO: handle exception} finally{//关闭资源try {if(pw!=null)pw.close();if(os!=null)os.close();if(br!=null)br.close();if(isr!=null)isr.close();if(is!=null)is.close();if(socket!=null)socket.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}