老生常谈Java 网络编程 —— Socket 详解

视频教程：“老生常谈Java 网络编程 —— Socket 详解”攻略

欢迎学习本教程，本教程将为您详细阐述Java中网络编程的Socket模块的使用方法及相关细节。以下是您需要学习的知识点：

什么是Socket？

Socket，或称“套接字”，是应用层与传输层之间的一个中间层。Socket层为应用程序提供了一组可以在网络上进行通信的API，包括以下内容：

• IP地址；
• 传输协议（TCP/UDP）；
• 端口号。

在Java中，Socket由java.net包提供。

如何使用Socket？

在Java中，使用Socket建立起网络连接，读取和发送数据的过程可以如下图所示：

/**
* 客户端代码示例
*/
public class Client {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Socket client = new Socket("localhost", 9000);
        // 发送请求数据流
        OutputStream output = client.getOutputStream();
        String requestData = "Hello, Server";
        output.write(requestData.getBytes("UTF-8"));
        // 接收响应数据流
        InputStream inputStream = client.getInputStream();
        byte[] responseByte = new byte[1024];
        int length = inputStream.read(responseByte);
        String responseData = new String(responseByte, 0, length, "UTF-8");
        // 关闭流和Socket
        inputStream.close();
        output.close();
        client.close();
    }
}

/**
* 服务器端代码示例
*/
public class Server {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ServerSocket server = new ServerSocket(9000);
        while (true) {
            Socket client = server.accept();
            // 接收请求数据流
            InputStream inputStream = client.getInputStream();
            byte[] requestByte = new byte[1024];
            int length = inputStream.read(requestByte);
            String requestText = new String(requestByte, 0, length, "UTF-8");
            System.out.println("Server request:" + requestText);
            // 响应请求数据流
            OutputStream output = client.getOutputStream();
            String responseText = "Hello, Client";
            output.write(responseText.getBytes("UTF-8"));
            // 关闭流和Socket
            inputStream.close();
            output.close();
            client.close();
        }
    }
}

代码分为服务器端和客户端两部分。首先是服务端的代码，它在循环中持续接受客户端的请求，并返回响应数据。客户端程序在建立Socket连接后向服务器发送数据，并等待服务器的响应。

如何防止Socket的数据损坏？

• 尽量在Socket通信中使用TCP协议；
• 发送数据时需要进行流量控制，避免发送数据过快；
• 接收数据时使用缓存，避免数据接收过快和数据的丢失。

其中，TCP协议的好处是可以保证数据的完整性和可靠性，实现方案可以使用数据校验的方式。

示例

示例1：基于Socket的客户端文件传输

客户端使用Socket向服务端传送文件，服务端将文件转发至指定客户端。代码如下：

/**
* 客户端代码
*/
public class Client {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Socket client = new Socket("localhost", 9000);
        OutputStream output = client.getOutputStream();
        String filePath = "/Users/Test/Desktop/demo.txt";
        File file = new File(filePath);
        FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
        byte[] fileByte = new byte[1024];
        int length;
        while ((length = fis.read(fileByte)) > 0) {
            output.write(fileByte, 0, length);
            output.flush();
        }
        fis.close();
        output.close();
        client.close();
    }
}

/**
* 服务端代码
*/
public class Server {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ServerSocket server = new ServerSocket(9000);
        while (true) {
            Socket client = server.accept();
            InputStream inputStream = client.getInputStream();
            byte[] fileByte = new byte[1024];
            int length;
            ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
            while ((length = inputStream.read(fileByte)) > 0) {
                baos.write(fileByte, 0, length);
                baos.flush();
            }
            baos.close();
            inputStream.close();
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fileOut.txt");
            fos.write(baos.toByteArray());
            fos.flush();
            fos.close();
            client.close();
        }
    }
}

示例2：基于Socket的简易聊天程序

服务端运行于某计算机的端口上，客户端使用Telnet程序连接。所有传输数据都采用文本形式。

/**
* 服务端代码
*/
public class Server {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ServerSocket server = new ServerSocket(9000);
        while (true) {
            Socket client = server.accept();
            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
            PrintWriter out = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true);
            String inputLine;
            while ((inputLine = in.readLine()) != null) {
                out.println(inputLine);
                if ("bye".equals(inputLine)) {
                    break;
                }
            }
            in.close();
            out.close();
            client.close();
        }
    }
}

/**
* 客户端代码
*/
public class Client {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Socket client = new Socket("localhost", 9000);
        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        PrintWriter out = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true);
        String inputLine;
        while ((inputLine = in.readLine()) != null) {
            out.println(inputLine);
            if ("bye".equals(inputLine)) {
                break;
            }
        }
        in.close();
        out.close();
        client.close();
    }
}

总结

本节课程对Java中Socket模块的使用做了简单介绍，讲解了Socket的概念、如何使用Socket、如何防止Socket的数据损坏，以及两个相关示例。希望通过此教程，您可以更好地理解Java网络编程中Socket模块相关的知识点，掌握Socket编程的基本技能。