簡單三步,學會Java Socket多線程編程打賞

第一步 充分理解Socket

1.什么是socket

所謂socket通常也稱作"套接字",用于描述IP地址和端口,是一個通信鏈的句柄。應用程序通常通過"套接字"向網絡發出請求或者應答網絡請求。

以J2SDK-1.6為例,Socket和ServerSocket類庫位于java.net包中。ServerSocket用于服務器端,Socket是建立網絡連接時使用的。在連接成功時,應用程序兩端都會產生一個Socket實例,操作這個實例,完成所需的會話。對于一個網絡連接來說,套接字是平等的,并沒有差別,不因為在服務器端或在客戶端而產生不同級別。不管是Socket還是ServerSocket它們的工作都是通過SocketImpl類及其子類完成的。

重要的Socket API:

java.net.Socket繼承于java.lang.Object,有八個構造器,其方法并不多,下面介紹使用最頻繁的三個方法,其它方法大家可以見JDK-1.6文檔。

. Accept方法用于產生"阻塞",直到接受到一個連接,并且返回一個客戶端的Socket對象實例。"阻塞"是一個術語,它使程序運行暫時"停留"在這個地方,直到一個會話產生,然后程序繼續;通常"阻塞"是由循環產生的。

. getInputStream方法獲得網絡連接輸入,同時返回一個IutputStream對象實例,。

. getOutputStream方法連接的另一端將得到輸入,同時返回一個OutputStream對象實例。

注意:其中getInputStream和getOutputStream方法均會產生一個IOException,它必須被捕獲,因為它們返回的流對象,通常都會被另一個流對象使用。

2.如何開發一個Server-Client模型的程序
開發原理:

服務器,使用ServerSocket監聽指定的端口,端口可以隨意指定(由于1024以下的端口通常屬于保留端口,在一些操作系統中不可以隨意使用,所以建議使用大于1024的端口),等待客戶連接請求,客戶連接后,會話產生;在完成會話后,關閉連接。

客戶端,使用Socket對網絡上某一個服務器的某一個端口發出連接請求,一旦連接成功,打開會話;會話完成后,關閉Socket。客戶端不需要指定打開的端口,通常臨時的、動態的分配一個1024以上的端口。

//建立服務器

import java.net.*; 
import java.io.*; 

public class Server 
{ 
private ServerSocket ss; 
private Socket socket; 
private BufferedReader in; 
private PrintWriter out; 

public Server() 
{ 
try 
{ 
ss = new ServerSocket(10000); 

while (true) 
{ 
socket = ss.accept(); 
in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream())); 
out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(),true); 

String line = in.readLine(); 
out.println("you input is :" + line); 
out.close(); 
in.close(); 
socket.close(); 
} 
ss.close(); 
} 
catch (IOException e) 
{} 
} 

public static void main(String[] args) 
{ 
new Server(); 
} 
}

這個程序建立了一個服務器,它一直監聽10000端口,等待用戶連接。在建立連接后給客戶端返回一段信息,然后結束會話。這個程序一次只能接受一個客戶連接。
//建立客戶端

import java.io.*; 
import java.net.*; 

public class Client 
{ 
Socket socket; 
BufferedReader in; 
PrintWriter out; 

public Client() 
{ 
try 
{ 
socket = new Socket("xxx.xxx.xxx.xxx", 10000); 
in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream())); 
out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(),true); 
BufferedReader line = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); 

out.println(line.readLine()); 
line.close(); 
out.close(); 
in.close(); 
socket.close(); 
} 
catch (IOException e) 
{} 
} 

public static void main(String[] args) 
{ 
new Client(); 
} 
}

這個客戶端連接到地址為xxx.xxx.xxx.xxx的服務器,端口為10000,并從鍵盤輸入一行信息,發送到服務器,然后接受服務器的返回信息,最后結束會話。

第二步 多個客戶同時連接

在實際的網絡環境里,同一時間只對一個用戶服務是不可行的。一個優秀的網絡服務程序除了能處理用戶的輸入信息,還必須能夠同時響應多個客戶端的連接請求。在java中,實現以上功能特點是非常容易的。

設計原理:

主程序監聽一端口,等待客戶接入;同時構造一個線程類,準備接管會話。當一個Socket會話產生后,將這個會話交給線程處理,然后主程序繼續監聽。運用Thread類或Runnable接口來實現是不錯的辦法。

//實現消息共享

import java.io.*; 
import java.net.*; 

public class Server extends ServerSocket 
{ 
private static final int SERVER_PORT = 10000; 

public Server() throws IOException 
{ 
super(SERVER_PORT); 

try 
{ 
while (true) 
{ 
Socket socket = accept(); 
new CreateServerThread(socket); 
} 
} 
catch (IOException e) 
{} 
finally 
{ 
close(); 
} 
} 
//--- CreateServerThread 
class CreateServerThread extends Thread 
{ 
private Socket client; 
private BufferedReader in; 
private PrintWriter out; 

public CreateServerThread(Socket s) throws IOException 
{ 
client = s; 

in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream(), "GB2312")); 
out = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true); 
out.println("--- Welcome ---"); 
start(); 
} 

public void run() 
{ 
try 
{ 
String line = in.readLine(); 

while (!line.equals("bye")) 
{ 
String msg = createMessage(line); 
out.println(msg); 
line = in.readLine(); 
} 
out.println("--- See you, bye! ---"); 
client.close(); 
} 
catch (IOException e) 
{} 
} 

private String createMessage(String line) 
{ 
xxxxxxxxx; 
} 
} 

public static void main(String[] args) throws IOException 
{ 
new Server(); 
} 
}

這個程序監聽10000端口,并將接入交給CreateServerThread線程運行。CreateServerThread線程接受輸入,并將輸入回應客戶,直到客戶輸入"bye",線程結束。我們可以在createMessage方法中,對輸入進行處理,并產生結果,然后把結果返回給客戶。

第三步 實現信息共享:在Socket上的實時交流

網絡的偉大之一也是信息共享,Server可以主動向所有Client廣播消息,同時Client也可以向其它Client發布消息。下面看看如何開發一個可以實時傳遞消息的程序。

設計原理:
服務器端接受客戶端的連接請求,同時啟動一個線程處理這個連接,線程不停的讀取客戶端輸入,然后把輸入加入隊列中,等候處理。在線程啟動的同時將線程加入隊列中,以便在需要的時候定位和取出。

//源碼

import java.io.*; 
import java.net.*; 
import java.util.*; 
import java.lang.*; 

public class Server extends ServerSocket 
{ 
private static ArrayList User_List = new ArrayList(); 
private static ArrayList Threader = new ArrayList(); 
private static LinkedList Message_Array = new LinkedList(); 
private static int Thread_Counter = 0; 
private static boolean isClear = true; 
protected static final int SERVER_PORT = 10000; 
protected FileOutputStream LOG_FILE = new FileOutputStream("d:/connect.log", true); 

public Server() throws FileNotFoundException, IOException 
{ 
super(SERVER_PORT); 
new Broadcast(); 

//append connection log 
Calendar now = Calendar.getInstance(); 
String str = "[" + now.getTime().toString() + "] Accepted a connection\015\012"; 
byte[] tmp = str.getBytes(); 
LOG_FILE.write(tmp); 

try 
{ 
while (true) 
{ 
Socket socket = accept(); 
new CreateServerThread(socket); 
} 
} 
finally 
{ 
close(); 
} 
} 

public static void main(String[] args) throws IOException 
{ 
new Server(); 
} 

//--- Broadcast 
class Broadcast extends Thread 
{ 
public Broadcast() 
{ 
start(); 
} 

public void run() 
{ 
while (true) 
{ 
if (!isClear) 
{ 
String tmp = (String)Message_Array.getFirst(); 

for (int i = 0; i < Threader.size(); i++)  {  CreateServerThread client = (CreateServerThread)Threader.get(i);  client.sendMessage(tmp);  }  Message_Array.removeFirst();  isClear = Message_Array.size() > 0 ? false : true; 
} 
} 
} 
} 

//--- CreateServerThread 
class CreateServerThread extends Thread 
{ 
private Socket client; 
private BufferedReader in; 
private PrintWriter out; 
private String Username; 

public CreateServerThread(Socket s) throws IOException 
{ 
client = s; 
in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream())); 
out = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true); 
out.println("--- Welcome to this chatroom ---"); 
out.println("Input your nickname:"); 
start(); 
} 

public void sendMessage(String msg) 
{ 
out.println(msg); 
} 

public void run() 
{ 
try 
{ 
int flag = 0; 
Thread_Counter++; 
String line = in.readLine(); 

while (!line.equals("bye")) 
{ 
if (line.equals("l")) 
{ 
out.println(listOnlineUsers()); 
line = in.readLine(); 
continue; 
} 

if (flag++ == 0) 
{ 
Username = line; 
User_List.add(Username); 
out.println(listOnlineUsers()); 
Threader.add(this); 
pushMessage("[< " + Username + " come on in >]"); 
} 
else 
{ 
pushMessage("< " + Username + ">" + line); 
} 

line = in.readLine(); 
} 

out.println("--- See you, bye! ---"); 
client.close(); 
} 
catch (IOException e) 
{} 
finally 
{ 
try 
{ 
client.close(); 
} 
catch (IOException e) 
{} 

Thread_Counter--; 
Threader.remove(this); 
User_List.remove(Username); 
pushMessage("[< " + Username + " left>]"); 
} 
} 

private String listOnlineUsers() 
{ 
String s ="-+- Online list -+-\015\012"; 

for (int i = 0; i < User_List.size(); i++) 
{ 
s += "[" + User_List.get(i) + "]\015\012"; 
} 

s += "-+---------------------+-"; 
return s; 
} 

private void pushMessage(String msg) 
{ 
Message_Array.addLast(msg); 
isClear = false; 
} 
} 
}
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已有3條評論

  1. 限時搶購

    看了有點頭暈。

    2012-03-08 16:11 回復
  2. 整體櫥柜

    成功第一步,計劃要好

    2012-03-08 14:49 回復
  3. 影樓網絡營銷

    多線程的還是比較難的,還要遵循很多協議

    2012-03-08 09:55 回復

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