Socket通信入门之基于TCP

作者: 选一个昵称这么难 | 来源:发表于2018-01-18 22:26 被阅读276次

    Socket本质上就是Java封装了传输层上的TCP协议(注:UDP用的是DatagramSocket类)。要实现Socket的传输,需要构建客户端和服务器端。另外,传输的数据可以是字符串和字节。

    基于TCP

    首先看一下通信模型:


    通信模型

    简单概括就是以下几个步骤:

    • 创建ServerSocket和Socket
    • 打开连接到Socket的输入/输出流
    • 按照协议对Socket进行读写操作
    • 关闭输入输出流,关闭Socket

    下面会通过实现一个登录的功能来介绍以上几个步骤
    项目运行的时候服务器的代码放在ServerApp里,客户端的代码放在ClientApp里,先运行ServerApp,又运行ClientApp.两个app都在一个手机里面
    服务器
    完成以上需求可以遵循如下几个步骤:

    • 创建ServerSocket对象,绑定监听端口
    • 通过accept()方法监听客户端请求
    • 建立连接后,通过输入流读取客户端发送的请求信息
    • 通过输出流向客户端发送响应信息
    • 关闭相关资源
    public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.activity_main);
            new Thread() {
                @Override
                public void run() {
                    ServerSocket serverSocket = null;
                    Socket socket = null;
                    try {
                        //步骤①创建ServerSocket对象,绑定监听端口
                        //参数port 我们要指定在1024-65535
                        //如果端口重复,也就是有其他的应用使用,会报异常
                        serverSocket = new ServerSocket(43211);
    
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
    
                    int count = 0;
                    System.out.println("服务器端准备好了链接...");
                    //无线循环接受客户端的连接,也就是允许多个客户端连接,当然可以通过ServerSocket的构造方法对连接数做一个限制
                    //比如最大连接20,当超过20个连接后会报异常
                    while (true) {
                        try {
                            //步骤②通过accept()方法监听客户端请求
                            //这个socket是客户端与服务器通信的socket
                            //执行accept方法之后,服务器处于监听状态,随时与客户端连接
                            socket = serverSocket.accept();
                        } catch (IOException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        ServerThread serverThread = new ServerThread(socket);
                      //设置优先级为4(默认为5),为了保证程序运行的速度,适当降低该线程的优先级
                        serverThread.setPriority(4);
                        serverThread.start();
    
                        //记录有多少个连接
                        count++;
                        System.out.println("当前连接数" + count);
                    }
                }
            }.start();
    
        }
    }
    
    public class ServerThread extends Thread {
        Socket socket = null;
    
        public ServerThread(Socket socket) {
            this.socket = socket;
        }
        @Override
        public void run() {
            InputStream is = null;
            InputStreamReader isr = null;
            BufferedReader br = null;
            OutputStream os = null;
            PrintWriter pw = null;
            try {
                String info = null;
                StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
                //步骤③建立连接后,通过输入流读取客户端发送的请求信息
                //获取输入流
                is = socket.getInputStream();
                isr = new InputStreamReader(is);
                br = new BufferedReader(isr);
                while ((info = br.readLine()) != null) {
                    stringBuilder.append(info);
                }
                socket.shutdownInput();
               /* try {
                    Thread.sleep(6*1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }*/
                String[] split = stringBuilder.toString().split(":");
                String name = split[0];
                String password = split[1];
                //步骤④通过输出流向客户端发送响应信息
                os = socket.getOutputStream();
                pw = new PrintWriter(os);
                //模拟验证账号密码是否正确
                if ("admin".equals(name) && "123456".equals(password)) {
                    pw.write("login success!");
                } else {
                    pw.write("login failed!!!");
                }
                pw.flush();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                //步骤⑤关闭相关资源
                try {
                    if (pw != null)
                        pw.close();
                    if (os != null)
                        os.close();
                    if (br != null)
                        br.close();
                    if (isr != null)
                        isr.close();
                    if (is != null)
                        is.close();
                    if (socket != null)
                        socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    

    客户端
    客户端布局:

    需要以下几个步骤:

    • 创建Socket对象,指明需要连接的服务器的地址和端口号
    • 连接建立后,通过输出流向服务器发送请求信息
    • 通过输入流获取服务器的响应信息
    • 关闭相关资源
    public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
    
        private EditText et_name;
        private EditText et_password;
    
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.activity_main);
            findViewById(R.id.bt_con).setOnClickListener(this);
            et_name = findViewById(R.id.et_name);
            et_password = findViewById(R.id.et_password);
    
        }
        @Override
        public void onClick(View v) {
            switch (v.getId()){
                case R.id.bt_con:
                    final String name = et_name.getText().toString();
                    final String password = et_password.getText().toString();
                    if (name==null || TextUtils.isEmpty(name)){
                        Toast.makeText(this,"用户名不能为空",Toast.LENGTH_SHORT).show();
                        return;
                    }
                    if (password==null || TextUtils.isEmpty(password)){
                        Toast.makeText(this,"密码不能为空",Toast.LENGTH_SHORT).show();
                        return;
                    }
                    new Thread(){
                        @Override
                        public void run() {
                            try {
                                //步骤①创建Socket对象,指明需要连接的服务器的地址和端口号
                                //host指的是服务器的地址,因为服务器和客户端装在一个手机上,
                                Socket socket=new Socket("localhost", 43211);
                                //步骤②连接建立后,通过输出流向服务器发送请求信息
                                OutputStream os=socket.getOutputStream();
                                PrintWriter pw=new PrintWriter(os);
                                //写入用户名和密码
                                pw.write(name);
                                //用:来分割用户名和密码
                                pw.write(":");
                                pw.write(password);
                                pw.flush();
                                socket.shutdownOutput();
                                 /*//注意!!!!
                                //上面为了简单写用的是字符串,实际开发中用的对象较多,也就是如下写法
                                ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(os);
                                User user = new User(name,password);
                                oos.writeObject(user);*/
    
    
                                //设置超时时间,如果在5s没没有收到服务器的返回,则异常
                                socket.setSoTimeout(1000*5);
                                //步骤③通过输入流获取服务器的响应信息
                                InputStream is=socket.getInputStream();
                                BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
                                String info=null;
                                while((info=br.readLine())!=null){
                                    System.out.println(info);
                                }
                                //步骤④关闭相关资源
                                br.close();
                                is.close();
                                pw.close();
                                os.close();
                                socket.close();
                            } catch (UnknownHostException e) {
                                e.printStackTrace();
                            } catch (IOException e) {
                                e.printStackTrace();
                            }
                        }
                    }.start();
                    break;
            }
        }
    }
    

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