Java 中的套接字编程

Java 中的套接字编程允许 客户端 和 服务器 之间进行网络通信。通过套接字作为通信的终结点，它可以发送和接收数据。客户端和服务器必须知道彼此的 IP 地址和一个特定的端口号才能建立连接。

Java 套接字编程步骤

使用套接字通过 TCP 在两台计算机之间建立连接时，会发生以下步骤：

• 服务器实例化一个 ServerSocket 对象，以指定通信应该在哪一个端口号上进行。
• 服务器调用 ServerSocket 类的 accept() 方法。此方法将一直等待，直到客户端连接到服务器指定的端口。
• 服务器一直在等待，此时客户端会实例化一个 Socket 对象，并指定服务器名称和端口号以进行连接。
• Socket 类的构造函数会尝试建立客户端与指定服务器和端口之间的连接。如果通信建立成功，客户端现在将拥有一个可以与服务器通信的 Socket 对象。
• 服务器端的 accept() 方法将返回一个与客户端套接字关联的新服务器套接字引用。

一旦建立连接，就可以使用 I/O 流进行通信。每个套接字都有一个输入流和一个输出流。客户端的输出流连接到服务器的输入流，客户端的输入流连接到服务器的输出流。由于 TCP 是双向通信协议，因此数据可以同时通过两个流进行发送。

客户端编程

1. 建立连接

客户端应用程序必须首先创建一个套接字才能连接到服务器。Java 中的套接字使用 Java.net.Socket 类。客户端必须提供服务器的 IP 地址以及服务器正在监听连接的端口号。

语法

• 第一个参数 (“127.0.0.1”): 这是服务器的 IP 地址。例如，“127.0.0.1”是本地主机地址，当客户端和服务器在同一台机器上运行时使用。
• 第二个参数 (3030): 这是端口号，一个唯一的标识符，用于指定服务器上客户端希望连接的特定进程。端口号的范围是 0 到 65535，像 HTTP 的端口 80 这样的知名端口通常保留给特定服务。

2. 数据交互

在通过套接字连接交换数据时，使用流进行输入和输出。

• 输入流从套接字读取数据。
• 输出流通过套接字发送数据。

例如，访问这些流：

示例：客户端

解释

它建立服务器和客户端之间的连接。它使用 Scanner 读取用户输入，使用 DataOutputStream 发送数据，并使用 try-with-resources 块自动管理连接的 Socket。客户端将持续提示用户输入消息并将其转发到服务器，直到用户键入“Over”。

try-with-resources 块确保即使发生错误，所有资源也能被正确关闭，并且代码会处理任何可能的 UnknownHostException 或 IOException 错误。main 方法只是创建一个新的 Client 对象来启动此过程。

服务器端编程

服务器应用程序的主要职责是监听并接受传入的客户端连接。它为此目的使用一种特殊的 **套接字**，称为 **ServerSocket**。服务器必须首先绑定到一个特定的端口号。服务器将在此端口上“监听”来自客户端的连接请求。

一旦客户端尝试连接，ServerSocket 就会接受连接，从而创建一个新的 Socket 对象，专门用于与该特定客户端通信。这允许服务器并发处理多个客户端，因为原始的 ServerSocket 保持打开状态以接受新连接。

语法

示例：服务器端

输出

解释

当创建 Server 对象时，它会初始化一个 ServerSocket 来等待传入的连接。然后程序会打印一条消息，表明它正在等待客户端。当客户端连接时，serverSocket.accept() 方法将返回一个 Socket 对象，它是连接的表示。

然后将套接字的输入流转换为 DataInputStream，以便可以读取客户端的数据。服务器进入一个循环，重复读取并打印客户端发送的消息，直到收到“Over”消息，指示连接结束。

结论

Java 套接字编程为创建网络应用程序提供了一个坚实的基础。它基于套接字的基本概念，套接字充当客户端和服务器之间双向数据交换的通信点。客户端创建套接字以连接到服务器的 IP 地址和端口，服务器创建服务器套接字以监听特定端口上的连接请求。一旦建立连接，I/O 流就允许在客户端和服务器之间发送和接收数据。

Java 套接字编程选择题

Q1. Java 中的套接字编程允许客户端和服务器之间的网络通信，套接字充当此通信的 _______。

1. 终结点
2. 协议
3. interface
4. 管道

Q2. 在服务器端，使用 ________ 方法等待客户端连接到指定端口。

1. accept()
2. connect()
3. listen()
4. bind()

Q3. 客户端应用程序通过创建 __________ 对象与服务器名称和端口号建立连接。

1. ClientSocket
2. ServerSocket
3. ServerConnection
4. Socket

Q4. 套接字构造函数中的第二个参数，例如 3030，代表 ________。

1. 端口号
2. 服务器名称
3. 超时值
4. 缓冲区大小

Q5. 在客户端，使用 ______ 流从套接字读取数据。

1. 输入
2. 输出
3. 数据
4. 连接