基于Socket类以及ServerSocket类的实例讲解

前言

Socket和ServerSocket是Java网络编程中最基础的两个类，它们被广泛应用于开发客户端和服务端之间的网络通信。在这个攻略中，我们将详细讲解Socket和ServerSocket类的基础知识，包括它们的概念、使用方法和示例应用。

Socket类

概念

Socket类是Java中的一个基础类，用于客户端和服务端之间的网络通信。客户端Socket对象用于连接服务器，发送请求和接收响应。服务端Socket对象则用于监听客户端连接请求并建立连接。Socket类实现了底层的TCP/IP协议，提供了简单易用的API接口。

构造函数

Socket类有多个构造函数，常用的有以下两种：

public Socket(String host, int port) throws UnknownHostException, IOException;
public Socket(InetAddress address, int port) throws IOException;

其中，第一个构造函数接受两个参数，分别是服务器的主机名和端口号；第二个构造函数接受两个参数，分别是服务器的IP地址和端口号。

注意：需要抛出的异常包括UnknownHostException（主机名错误）和IOException（Input/Output错误）。

方法

Socket类提供了多个方法，常用的有以下几个：

• connect()：连接服务器。
• getInputStream()：获取输入流，用于接收服务器发送的数据。
• getOutputStream()：获取输出流，用于向服务器发送数据。
• close()：关闭Socket连接。

示例应用

客户端

以下代码展示了一个基本的客户端Socket应用。该示例连接到一个运行在本地8080端口上的服务器，向服务器发送一个字符串，并接收服务器返回的响应。

String host = "localhost";
int port = 8080;

try (Socket socket = new Socket(host, port)) {
    OutputStream output = socket.getOutputStream();
    InputStream input = socket.getInputStream();

    String message = "Hello, Server!";
    output.write(message.getBytes());

    byte[] buffer = new byte[1024];
    int len = input.read(buffer);
    String response = new String(buffer, 0, len);
    System.out.println(response);

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

服务端

以下代码展示了一个基本的服务端Socket应用。该示例监听在本地8080端口上，等待客户端连接，并接收客户端发送的字符串，并向客户端返回一个响应字符串。

int port = 8080;

try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port)) {
    System.out.println("Server is listening on port " + port);

    while (true) {
        Socket clientSocket = serverSocket.accept();
        System.out.println("New client connected");

        InputStream input = clientSocket.getInputStream();
        OutputStream output = clientSocket.getOutputStream();

        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len = input.read(buffer);
        String message = new String(buffer, 0, len);
        System.out.println("Received message from client: " + message);

        String response = "Hello, Client!";
        output.write(response.getBytes());
        System.out.println("Sent response to client: " + response);

        clientSocket.close();
        System.out.println("Client disconnected");
    }

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

ServerSocket类

概念

ServerSocket类是Java中的一个基础类，用于服务端接受客户端的连接请求。ServerSocket对象一般在服务端应用启动时被创建，并绑定特定的端口号。当有客户端连接到该端口时，ServerSocket对象可以使用accept()方法接受该连接请求并创建一个对应的Socket对象。

构造函数

ServerSocket类有多个构造函数，常用的有以下两种：

public ServerSocket(int port) throws IOException;
public ServerSocket(int port, int backlog) throws IOException;

其中，第一个构造函数接受一个参数，表示绑定的端口号；第二个构造函数接受两个参数，分别是绑定的端口号和连接请求队列的最大长度。

注意：需要抛出的异常包括IOException（Input/Output错误）。

方法

ServerSocket类提供了多个方法，常用的有以下几个：

• accept()：接受客户端连接请求，创建对应的Socket对象。
• close()：关闭ServerSocket连接。

示例应用

以下代码展示了一个基本的服务端Socket应用。该示例监听在本地8080端口上，等待客户端连接，并接收客户端发送的字符串，并向客户端返回一个响应字符串。与上面的客户端示例结合起来使用。

int port = 8080;

try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port)) {
    System.out.println("Server is listening on port " + port);

    while (true) {
        Socket clientSocket = serverSocket.accept();
        System.out.println("New client connected");

        InputStream input = clientSocket.getInputStream();
        OutputStream output = clientSocket.getOutputStream();

        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len = input.read(buffer);
        String message = new String(buffer, 0, len);
        System.out.println("Received message from client: " + message);

        String response = "Hello, Client!";
        output.write(response.getBytes());
        System.out.println("Sent response to client: " + response);

        clientSocket.close();
        System.out.println("Client disconnected");
    }

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

结语

本文对Socket和ServerSocket类的基础知识和应用做了简单的介绍。Java网络编程有着更为广泛和实际的应用场景，有兴趣的读者可以深入学习。