西安郵電大學(xué)Socket網(wǎng)絡(luò)編程

1、高級(jí) Internet實(shí)驗(yàn)報(bào)告題目:Socket 網(wǎng)絡(luò)編程學(xué)生姓名 :班級(jí):軟件 1202 班學(xué)號(hào):指導(dǎo)老師:王文浪成績(jī):西安郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院2015年4月27日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉 Socket網(wǎng)絡(luò)編程 熟悉 CS 客戶機(jī)模式 熟悉 ServerSocket編寫服務(wù)端熟悉使用多 線程機(jī)制處理業(yè)務(wù)了解客戶機(jī)之間通信方式二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求采用 CS 模式，通過客戶機(jī)向服務(wù)器端發(fā)送消息；采用 Socket來實(shí)現(xiàn)客戶機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)通信；通過 ServerSocket創(chuàng)建服務(wù)端來處理接受客 戶機(jī)請(qǐng)求；通過多線程方式來 處理客戶機(jī)之間的通信請(qǐng)求；實(shí)現(xiàn)通信的界面窗口； 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有發(fā)送私聊消息、向選中用戶發(fā)送

2、文件、用戶接受文件。三、實(shí)驗(yàn)過程1.首先學(xué)習(xí)了在 JAVA 語言中 TCP/IP 協(xié)議下的 Socket網(wǎng)絡(luò)模式圖如 1.1 所示圖 1.1TCP/IP 協(xié)議下的 Socket 網(wǎng)絡(luò)模式圖由圖 1.1 可以得到，Socket 通信的步 驟如下：（1）在服務(wù)器端創(chuàng)建一個(gè) ServerSocket對(duì)象并且指定端口號(hào)。（2）運(yùn)行 ServerSocket的 accept()方法，等候客戶端的請(qǐng)求。（3）客戶端創(chuàng)建一個(gè) Socket 對(duì)象，指定計(jì)算機(jī)的地址和端口號(hào)，向服務(wù)器端發(fā)出連接請(qǐng)求。（4）服務(wù)器端接收到來自客 戶端的請(qǐng)求后，創(chuàng)建 Socket 對(duì)象與客戶端建立連接。（5）服務(wù)器端和客 戶端分別建

3、立輸入輸出流進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 。（6）通信結(jié)束后，服務(wù)器端和客 戶端分別關(guān)閉相應(yīng)的 Socket 連接。（7）服務(wù)器端程序運(yùn)行 結(jié)束后，調(diào)用 ServerSocket對(duì)象的 close()方法停止等待客 戶端請(qǐng)求。由此可以看出，對(duì)于一個(gè)網(wǎng) 絡(luò)通信程序來 說，需要編寫服務(wù)器端和客 戶端兩個(gè)程序才能 夠?qū)崿F(xiàn)相互通信，為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)服務(wù)端程序能夠?qū)Χ鄠€(gè)客戶進(jìn)行服務(wù)，需要使用到多線程，在服務(wù)器端創(chuàng)建客戶請(qǐng)求的監(jiān)聽線程，一旦客戶發(fā)起請(qǐng)求連接，在服務(wù)器端創(chuàng)建用于服務(wù)的 Socket，利用改 Socket 完成與客 戶的通信，即每個(gè)線程針對(duì)一個(gè)客戶進(jìn)行服務(wù)，數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，終止運(yùn)行該 Socket 通信的線程，繼

4、續(xù)在服務(wù)器端指定的端口 進(jìn)行監(jiān)聽。2.數(shù)據(jù)報(bào)的通信的 發(fā)送和接收 過程：應(yīng)用程序的工作流程如下：1（）首先要建立數(shù)據(jù)報(bào)通信的 Socket，我們可以通過創(chuàng)建一個(gè)DatagramSocket對(duì)象實(shí)現(xiàn)它，在Java中 DatagramSocket類有如下兩種構(gòu)造方法：public DatagramSocket() 構(gòu)造一個(gè)數(shù)據(jù) 報(bào) socket，并使其與本地主機(jī)任一可用的端口連接。若打不開 socket則拋出 SocketException異常。public DatagramSocket(int port) 構(gòu)造一個(gè)數(shù)據(jù) 報(bào)，并使其與本地主機(jī)指定的端口 連接。若打不開 socket或 socket

5、無法與指定的端口連接則拋出 SocketException異常。2（）創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù) 報(bào)文包，用來實(shí)現(xiàn)無連接的包傳送服務(wù)。每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文包用 DatagramPacket類創(chuàng)建，DatagramPacket對(duì)象封裝了數(shù)據(jù)報(bào)包數(shù)據(jù)、包長(zhǎng)度、目標(biāo)地址和目 標(biāo)端口?？蛻舳艘l(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文包，要調(diào)用 DatagramPacket類以如下形式的構(gòu)造 創(chuàng)建DatagramPacket對(duì)象，將要發(fā)送的數(shù)據(jù)和包文目的地址信息放入 對(duì)象之中。DatagramPacket（byte bufferedarray,int length,InetAddress address,int port）即構(gòu)造一個(gè)包長(zhǎng)度為 lengt

6、h 的包傳送到指定主機(jī)指定端口號(hào)上的數(shù)據(jù) 報(bào)文包，參數(shù) length 必須小于等于 bufferedarry.length。DatagramPacket類提供了 4 個(gè)類獲取信息：public byte getData() 返回一個(gè)字 節(jié)數(shù)組，包含收到或要發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)中的數(shù)據(jù)。public int getLength() 返回發(fā)送或接收到的數(shù)據(jù)的 長(zhǎng)度。public InetAddress getAddress() 返回一個(gè) 發(fā)送或接收此數(shù)據(jù)報(bào)包文的機(jī)器的 IP 地址。public int getPort() 返回發(fā)送或接收數(shù)據(jù) 報(bào)的遠(yuǎn)程主機(jī)的端口號(hào)。3（）創(chuàng)建完 DatagramSocket

7、和 DatagramPacket對(duì)象，就可以發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文包了。發(fā)送是通過調(diào)用 DatagramSocket對(duì)象的 send方法實(shí)現(xiàn)，它需要以 DatagramPacket對(duì)象為參數(shù)，將剛才封裝進(jìn)DatagramPacket對(duì)象中的數(shù)據(jù) 組成數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)出。4（）當(dāng)然，我們也可以接收數(shù)據(jù) 報(bào)文包。為了接收從服 務(wù)器返回的結(jié)果數(shù)據(jù)報(bào)文包，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的 DatagramPacket對(duì)象，這就需要用到 DatagramPacket的另一種構(gòu)造方式 DatagramPacket （byte bufferedarray,int length），即只需指明存放接收的數(shù)據(jù)報(bào)的緩沖區(qū)和長(zhǎng)度。調(diào)用 Datag

8、ramSocket對(duì)象的 receive()方法完成接收數(shù)據(jù)報(bào)的工作，此時(shí)需要將上面 創(chuàng)建的 DatagramPacket對(duì)象作為參數(shù)，該方法會(huì)一直阻塞直到收到一個(gè)數(shù)據(jù) 報(bào)文包，此時(shí) DatagramPacket的緩沖區(qū)中包含的就是接收到的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù) 報(bào)文包中也包含 發(fā)送者的 IP 地址，發(fā)送者機(jī)器上的端口號(hào)等信息。5（）處理接收內(nèi)的數(shù)據(jù)，獲取服務(wù)結(jié)果。6（）當(dāng)通信完成后，可以使用 DatagramSocket對(duì)象的 close()方法關(guān)閉數(shù)據(jù)報(bào)通信 Socket。當(dāng)然，Java會(huì)自動(dòng)關(guān)閉 Socket，釋放DatagramSocket和 DatagramPacket所占用的 資源。但是作為一

9、種良好的習(xí)慣，還是要顯式地予以關(guān) 閉。3.DatagramSocket 類詳解Java使用 DatagramSocket代表 UDP 協(xié)議的 Socket，DatagramSocket本身只是 碼頭，不能產(chǎn)生 IO 流，它的唯一作用就是接收和發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)，Java使用 DatagramPacket來代表數(shù)據(jù) 報(bào)，DatagramSocket接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)都是通 過 DatagramPacket對(duì)象完成的。DatagramSocket()：創(chuàng)建一個(gè) DatagramSocket實(shí)例，并將該對(duì)象綁定到本機(jī)默 認(rèn) IP 地址、本機(jī)所有可用端口中隨機(jī) 選擇的某個(gè)端口。DatagramSocket(in

10、t prot)：創(chuàng)建一個(gè) DatagramSocket實(shí)例，并將該對(duì)象綁定到本機(jī)默 認(rèn) IP 地址、指定端口。DatagramSocket(int port, InetAddress laddr)：創(chuàng)建一個(gè)DatagramSocket實(shí)例，并將該對(duì)象綁定到指定 IP 地址、指定端口。通過上面三個(gè)構(gòu)造器中的任意一個(gè)構(gòu)造器即可 創(chuàng)建一個(gè)DatagramSocket實(shí)例，通常在創(chuàng)建服務(wù)器時(shí)，創(chuàng)建指定端口的DatagramSocket實(shí)例-這樣保證其他客戶端可以將數(shù)據(jù) 發(fā)送到該服務(wù)器。一旦得到了 DatagramSocket實(shí)例之后，就可以通過如下兩個(gè)方法來接收和 發(fā)送數(shù)據(jù)。receive(Datag

11、ramPacket p)：從該 DatagramSocket中接收數(shù)據(jù) 報(bào)。send(DatagramPacket p)：以該 DatagramSocket對(duì)象向外發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)。從上面兩個(gè)方法可以看出，使用 DatagramSocket發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，DatagramSocket并不知道將 該數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到哪里，而是由DatagramPacket自身決定數(shù)據(jù) 報(bào)的目的地。就像碼頭并不知道每個(gè)集裝箱的目的地，碼頭只是將這些集裝箱 發(fā)送出去，而集裝箱本身包含了該集裝箱的目的地。DatagramPacket的構(gòu)造器：DatagramPacket(byte buf,int length)：以一個(gè)空數(shù)組來創(chuàng)建

12、DatagramPacket對(duì)象，該對(duì)象的作用是接收 DatagramSocket中的數(shù)據(jù)。DatagramPacket(byte buf, int length, InetAddress addr, int port)：以一個(gè)包含數(shù)據(jù)的數(shù) 組來創(chuàng)建 DatagramPacket對(duì)象，創(chuàng)建該DatagramPacket對(duì)象時(shí)還指定了 IP 地址和端口 -這就決定了 該數(shù)據(jù)報(bào)的目的地。DatagramPacket(byte buf, int offset, int length)：以一個(gè)空數(shù)組來創(chuàng)建 DatagramPacket對(duì)象，并指定接收到的數(shù)據(jù)放入 buf 數(shù)組中時(shí)從offset 開始，

13、最多放 length 個(gè)字節(jié)。DatagramPacket(byte buf, int offset, int length, InetAddressaddress, int port)：創(chuàng)建一個(gè)用于 發(fā)送的 DatagramPacket對(duì)象，指定發(fā)送 buf 數(shù)組中從 offset 開始，總共 length 個(gè)字節(jié)。當(dāng) Client/Server 程序使用 UDP 協(xié)議時(shí)，實(shí)際上并沒有明 顯的服務(wù)器端和客 戶端，因?yàn)閮煞蕉夹枰冉⒁粋€(gè) DatagramSocket對(duì)象，用來接收或 發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)，然后使用 DatagramPacket對(duì)象作為傳輸數(shù)據(jù)的載體。通常固定 IP 地址、固定端口的 D

14、atagramSocket對(duì)象所在的程序被稱為服務(wù)器，因?yàn)樵?DatagramSocket可以主動(dòng)接收客戶端數(shù)據(jù)。在接收數(shù)據(jù)之前，應(yīng)該采用上面的第一個(gè)或第三個(gè)構(gòu)造器生成一個(gè) DatagramPacket對(duì)象，給出接收數(shù)據(jù)的字 節(jié)數(shù)組及其長(zhǎng)度。然后調(diào)用 DatagramSocket 的 receive()方法等待數(shù)據(jù) 報(bào)的到來，receive()將一直等待（該方法會(huì)阻塞 調(diào)用該方法的線程），直到收到一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)為止。如下代碼所示：/ 創(chuàng)建一個(gè)接收數(shù)據(jù)的 DatagramPacket對(duì)象DatagramPacketpacket=new DatagramPacket(buf, 256);/ 接收數(shù)據(jù)

15、報(bào)socket.receive(packet);在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，調(diào)用第二個(gè)或第四個(gè)構(gòu)造器 創(chuàng)建DatagramPacket對(duì)象，此時(shí)的字節(jié)數(shù)組里存放了想 發(fā)送的數(shù)據(jù)。除此之外，還要給出完整的目的地址，包括 IP 地址和端口號(hào)。發(fā)送數(shù)據(jù)是通過 DatagramSocket的 send()方法實(shí)現(xiàn)的，send()方法根據(jù)數(shù)據(jù) 報(bào)的目的地址來 尋徑以傳送數(shù)據(jù)報(bào)。如下代碼所示：/ 創(chuàng)建一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)的 DatagramPacket對(duì)象DatagramPacketpacket = new DatagramPacket(buf, length, address, port);/ 發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)socket.se

16、nd(packet);使用 DatagramPacket接收數(shù)據(jù) 時(shí)，會(huì)感覺 DatagramPacket設(shè)計(jì)得過于煩瑣 。開發(fā)者只關(guān)心 該 DatagramPacket能放多少數(shù)據(jù)，而DatagramPacket是否采用字 節(jié)數(shù)組來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)完全不想關(guān)心。但 Java 要求創(chuàng)建接收數(shù)據(jù)用的 DatagramPacket時(shí)，必須傳入一個(gè)空的字 節(jié)數(shù)組，該數(shù)組的長(zhǎng)度決定了 該 DatagramPacket能放多少數(shù)據(jù)，這實(shí)際上暴露了 DatagramPacket的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié) 。接著DatagramPacket又提供了一個(gè) getData()方法，該方法又可以返回 Datagram Packet對(duì)象里

17、封裝的字節(jié)數(shù)組，該方法更顯得有些多余 -如果程序需要 獲取DatagramPacket里封裝的字 節(jié)數(shù)組，直接訪問傳給 DatagramPacket構(gòu)造器的字 節(jié)數(shù)組實(shí)參即可，無須調(diào)用該方法。當(dāng)服務(wù)器端（也可以是客戶端）接收到一個(gè) DatagramPacket對(duì)象后，如果想向 該數(shù)據(jù)報(bào)的發(fā)送者反饋一些信息，但由于 UDP 協(xié)議是面向非連接的，所以接收者并不知道每個(gè)數(shù)據(jù) 報(bào)由誰發(fā)送過來，但程序可以調(diào)用 DatagramPacket的如下 3 個(gè)方法來 獲取發(fā)送者的 IP 地址和端口。InetAddress getAddress()：當(dāng)程序準(zhǔn)備發(fā)送此數(shù)據(jù) 報(bào)時(shí)，該方法返回此數(shù)據(jù) 報(bào)的目標(biāo)機(jī)器的 I

18、P 地址；當(dāng)程序剛接收到一個(gè)數(shù)據(jù) 報(bào)時(shí)，該方法返回 該數(shù)據(jù)報(bào)的發(fā)送主機(jī)的 IP 地址。int getPort()：當(dāng)程序準(zhǔn)備發(fā)送此數(shù)據(jù) 報(bào)時(shí)，該方法返回此數(shù)據(jù) 報(bào)的目標(biāo)機(jī)器的端口；當(dāng)程序剛接收到一個(gè)數(shù)據(jù) 報(bào)時(shí)，該方法返回 該數(shù)據(jù)報(bào)的發(fā)送主機(jī)的端口。SocketAddress getSocketAddress()：當(dāng)程序準(zhǔn)備發(fā)送此數(shù)據(jù) 報(bào)時(shí)，該方法返回此數(shù)據(jù) 報(bào)的目標(biāo) SocketAddress；當(dāng)程序剛接收到一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，該方法返回 該數(shù)據(jù)報(bào)的發(fā)送主機(jī)的 SocketAddress。getSocketAddress()方法的返回 值是一個(gè) SocketAddress對(duì)象，該對(duì)象實(shí)際上就是一個(gè) IP 地址和一個(gè)端口號(hào)。也就是 說，SocketAddress對(duì)象封裝了一個(gè) InetAddress對(duì)象和一個(gè)代表端口的整數(shù)，所以使用SocketAddre