網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分為客戶端和服務(wù)端兩部分，而Socket類是負(fù)責(zé)處理客戶端通信的Java類。通過這個(gè)類可以連接到指定IP或域名的服務(wù)器上，并且可以和服務(wù)器互相發(fā)送和接受數(shù)據(jù)。在本文及后面的數(shù)篇文章中將詳細(xì)討論Socket類的使用，內(nèi)容包括Socket類基礎(chǔ)、各式各樣的連接方式、get和set方法、連接過程中的超時(shí)以及關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接等。
在本文中，我們將討論使用Socket類的基本步驟和方法。一般網(wǎng)絡(luò)客戶端程序在連接服務(wù)程序時(shí)要進(jìn)行以下三步操作。
- 連接服務(wù)器
- 發(fā)送和接收數(shù)據(jù)
- 關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接
一、連接服務(wù)器
在客戶端可以通過兩種方式來連接服務(wù)器，一種是通過IP的方式來連接服務(wù)器，而另外一種是通過域名方式來連接服務(wù)器。
其實(shí)這兩種方式從本質(zhì)上來看是一種方式。在底層客戶端都是通過IP來連接服務(wù)器的，但這兩種方式有一定的差異，如果通過IP方式來連接服務(wù)端程序，客戶端只簡單地根據(jù)IP進(jìn)行連接，如果通過域名來連接服務(wù)器，客戶端必須通過DNS將域名解析成IP，然后再根據(jù)這個(gè)IP來進(jìn)行連接。
在很多程序設(shè)計(jì)語言或開發(fā)工具中（如C/C++、Delphi）使用域名方式連接服務(wù)器時(shí)必須自己先將域名解析成IP，然后再通過IP進(jìn)行連接，而在Java中已經(jīng)將域名解析功能包含在了Socket類中，因此，我們只需象使用IP一樣使用域名即可。
通過Socket類連接服務(wù)器程序最常用的方法就是通過Socket類的構(gòu)造函數(shù)將IP或域名以及端口號(hào)作為參數(shù)傳入Socket類中。Socket類的構(gòu)造函數(shù)有很多重載形式，在這一節(jié)只討論其中最常用的一種形式：public Socket（String host， int port）。從這個(gè)構(gòu)造函數(shù)的定義來看，只需要將IP或域名以及端口號(hào)直接傳入構(gòu)造函數(shù)即可。下面的代碼是一個(gè)連接服務(wù)端程序的例子程序：
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package mysocket; import java.net.*; public class MyConnection{ public static void main(String[] args) { try { if (args.length > 0) { Socket socket = new Socket(args[0], 80); System.out.println(args[0] + "已連接成功!"); } else System.out.println("請(qǐng)指定IP或域名！"); } catch (Exception e) { System.err.println("錯(cuò)誤信息：" + e.getMessage()); } }} |
在上面的中，通過命令行參數(shù)將IP或域名傳入程序，然后通過Socket socket = new Socket(args[0], 80)連接通過命令行參數(shù)所指定的IP或域名的80端口。由于Socket類的構(gòu)造函數(shù)在定義時(shí)使用了throws，因此，在調(diào)用Socket類的構(gòu)造函數(shù)時(shí)，必須使用try…catch語句來捕捉錯(cuò)誤，或者對(duì)main函數(shù)使用throws語句來拋出錯(cuò)誤。
使用Socket類連接服務(wù)器可以判斷一臺(tái)主機(jī)有哪些端口被打開。下面的代碼是一個(gè)掃描本機(jī)有哪些端口被打開的程序。
二、發(fā)送和接收數(shù)據(jù)
在Socket類中最重要的兩個(gè)方法就是getInputStream和getOutputStream。這兩個(gè)方法分別用來得到用于讀取和寫入數(shù)據(jù)的InputStream和OutputStream對(duì)象。在這里的InputStream讀取的是服務(wù)器程序向客戶端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，而OutputStream是客戶端要向服務(wù)端程序發(fā)送的數(shù)據(jù)。
在編寫實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)客戶端程序時(shí)，是使用getInputStream，還是使用getOutputStream，以及先使用誰后使用誰由具體的應(yīng)用決定。如通過連接郵電出版社網(wǎng)站(www.ptpress.com.cn)的80端口（一般為HTTP協(xié)議所使用的默認(rèn)端口），并且發(fā)送一個(gè)字符串，最后再讀取從www.ptpress.com.cn返回的信息。
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package mysocket;import java.net.*;import java.io.*; public class MyConnection2{ public static void main(String[] args) throws Exception { Socket socket = new Socket("www.ptpress.com.cn", 80); // 向服務(wù)端程序發(fā)送數(shù)據(jù) OutputStream ops = socket.getOutputStream(); OutputStreamWriter opsw = new OutputStreamWriter(ops); BufferedWriter bw = new BufferedWriter(opsw); bw.write("hello world\r\n\r\n"); bw.flush(); // 從服務(wù)端程序接收數(shù)據(jù) InputStream ips = socket.getInputStream(); InputStreamReader ipsr = new InputStreamReader(ips); BufferedReader br = new BufferedReader(ipsr); String s = ""; while((s = br.readLine()) != null) System.out.println(s); socket.close(); }} |
在編寫上面代碼時(shí)要注意如下兩點(diǎn)：
1. 為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男剩琒ocket類并沒有在每次調(diào)用write方法后都進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而是將這些要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)寫到一個(gè)緩沖區(qū)里（默認(rèn)是8192個(gè)字節(jié)），然后通過flush方法將這個(gè)緩沖區(qū)里的數(shù)據(jù)一起發(fā)送出去，因此，bw.flush();是必須的。
2. 在發(fā)送字符串時(shí)之所以在Hello World后加上 “\r\n\r\n”，這是因?yàn)镠TTP協(xié)議頭是以“\r\n\r\n”作為結(jié)束標(biāo)志（HTTP協(xié)議的詳細(xì)內(nèi)容將在以后講解），因此，通過在發(fā)送字符串后加入“\r\n\r\n”，可以使服務(wù)端程序認(rèn)為HTTP頭已經(jīng)結(jié)束，可以處理了。如果不加“\r\n\r\n”，那么服務(wù)端程序?qū)⒁恢钡却鼿TTP頭的結(jié)束，也就是“\r\n\r\n”。如果是這樣，服務(wù)端程序就不會(huì)向客戶端發(fā)送響應(yīng)信息，而br.readLine()將因無法讀以響應(yīng)信息面被阻塞，直到連接超時(shí)。
三、關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接
到現(xiàn)在為止，我們對(duì)Socket類的基本使用方法已經(jīng)有了初步的了解，但在Socket類處理完數(shù)據(jù)后，最合理的收尾方法是使用Socket類的close方法關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接。雖然在中已經(jīng)使用了close方法，但使網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)閉的方法不僅僅只有close方法，下面就讓我們看看Java在什么情況下可以使網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)閉。
可以引起網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)閉的情況有以下4種：
- 直接調(diào)用Socket類的close方法。
- 只要Socket類的InputStream和OutputStream有一個(gè)關(guān)閉，網(wǎng)絡(luò)連接自動(dòng)關(guān)閉（必須通過調(diào)用InputStream和OutputStream的close方法關(guān)閉流，才能使網(wǎng)絡(luò)可愛接自動(dòng)關(guān)閉）。
- 在程序退出時(shí)網(wǎng)絡(luò)連接自動(dòng)關(guān)閉。
- 將Socket對(duì)象設(shè)為null或未關(guān)閉最使用new Socket(…)建立新對(duì)象后，由JVM的垃圾回收器回收為Socket對(duì)象分配的內(nèi)存空間后自動(dòng)關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接。
雖然這4種方法都可以達(dá)到同樣的目的，但一個(gè)健壯的網(wǎng)絡(luò)程序最好使用第1種或第2種方法關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接。這是因?yàn)榈?種和第4種方法一般并不會(huì)馬上關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接，如果是這樣的話，對(duì)于某些應(yīng)用程序，將會(huì)遺留大量無用的網(wǎng)絡(luò)連接，這些網(wǎng)絡(luò)連接會(huì)占用大量的系統(tǒng)資源。
在Socket對(duì)象被關(guān)閉后，我們可以通過isClosed方法來判斷某個(gè)Socket對(duì)象是否處于關(guān)閉狀態(tài)。然而使用isClosed方法所返回的只是Socket對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)，也就是說，不管Socket對(duì)象是否曾經(jīng)連接成功過，只要處于關(guān)閉狀態(tài)，isClosde就返回true。如果只是建立一個(gè)未連接的Socket對(duì)象，isClose也同樣返回true。如下面的代碼將輸出false。
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Socket socket = new Socket();System.out.println(socket.isClosed()); |
除了isClose方法，Socket類還有一個(gè)isConnected方法來判斷Socket對(duì)象是否連接成功。看到這個(gè)名字，也許讀者會(huì)產(chǎn)生誤解。其實(shí)isConnected方法所判斷的并不是Socket對(duì)象的當(dāng)前連接狀態(tài)，而是Socket對(duì)象是否曾經(jīng)連接成功過，如果成功連接過，即使現(xiàn)在isClose返回true，isConnected仍然返回true。因此，要判斷當(dāng)前的Socket對(duì)象是否處于連接狀態(tài)，必須同時(shí)使用isClose和isConnected方法，即只有當(dāng)isClose返回false，isConnected返回true的時(shí)候Socket對(duì)象才處于連接狀態(tài)。下面的代碼演示了上述Socket對(duì)象的各種狀態(tài)的產(chǎn)生過程。
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package mysocket;import java.net.*; public class MyCloseConnection{ public static void printState(Socket socket, String name) { System.out.println(name + ".isClosed():" + socket.isClosed()); System.out.println(name + ".isConnected():" + socket.isConnected()); if (socket.isClosed() == false && socket.isConnected() == true) System.out.println(name + "處于連接狀態(tài)!"); else System.out.println(name + "處于非連接狀態(tài)!"); System.out.println(); } public static void main(String[] args) throws Exception { Socket socket1 = null, socket2 = null; socket1 = new Socket("www.ptpress.com.cn", 80); printState(socket1, "socket1"); socket1.getOutputStream().close(); printState(socket1, "socket1"); socket2 = new Socket(); printState(socket2, "socket2"); socket2.close(); printState(socket2, "socket2"); }} |
運(yùn)行上面的代碼后，將有如下的輸出結(jié)果：
socket1.isClosed():false
socket1.isConnected():true
socket1處于連接狀態(tài)!
socket1.isClosed():true
socket1.isConnected():true
socket1處于非連接狀態(tài)!
socket2.isClosed():false
socket2.isConnected():false
socket2處于非連接狀態(tài)!
socket2.isClosed():true
socket2.isConnected():false
socket2處于非連接狀態(tài)!
從輸出結(jié)果可以看出，在socket1的OutputStream關(guān)閉后，socket1也自動(dòng)關(guān)閉了。而在上面的代碼我們可以看出，對(duì)于一個(gè)并未連接到服務(wù)端的Socket對(duì)象socket2，它的isClosed方法為false，而要想讓socket2的isClosed方法返回true，必須使用socket2.close顯示地調(diào)用close方法。
雖然在大多數(shù)的時(shí)候可以直接使用Socket類或輸入輸出流的close方法關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接，但有時(shí)我們只希望關(guān)閉OutputStream或InputStream，而在關(guān)閉輸入輸出流的同時(shí)，并不關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接。這就需要用到Socket類的另外兩個(gè)方法：shutdownInput和shutdownOutput，這兩個(gè)方法只關(guān)閉相應(yīng)的輸入、輸出流，而它們并沒有同時(shí)關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接的功能。和isClosed、isConnected方法一樣，Socket類也提供了兩個(gè)方法來判斷Socket對(duì)象的輸入、輸出流是否被關(guān)閉，這兩個(gè)方法是isInputShutdown()和isOutputShutdown()。下面的代碼演示了只關(guān)閉輸入、輸出流的過程：
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package mysocket;import java.net.*; public class MyCloseConnection1{ public static void printState(Socket socket) { System.out.println("isInputShutdown:" + socket.isInputShutdown()); System.out.println("isOutputShutdown:" + socket.isOutputShutdown()); System.out.println("isClosed:" + socket.isClosed()); System.out.println(); } public static void main(String[] args) throws Exception { Socket socket = new Socket("www.ptpress.com.cn", 80); printState(socket); socket.shutdownInput(); printState(socket); socket.shutdownOutput(); printState(socket); }} |
在運(yùn)行上面的代后，將得到如下的輸出結(jié)果：
isInputShutdown:false
isOutputShutdown:false
isClosed:false
isInputShutdown:true
isOutputShutdown:false
isClosed:false
isInputShutdown:true
isOutputShutdown:true
isClosed:false
從輸出結(jié)果可以看出，isClosed方法一直返回false，因此，可以肯定，shutdownInput和shutdownOutput并不影響Socket對(duì)象的狀態(tài)。
希望本文所述對(duì)你有所幫助，java使用Socket類接收和發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)容就給大家介紹到這里了。希望大家繼續(xù)關(guān)注我們的網(wǎng)站!想要學(xué)習(xí)java可以繼續(xù)關(guān)注本站。
