Java网络编程概述
网络编程是应用开发中的重要领域，互联网当头，网络服务是计算机的重要服务之一，能够编写健壮高效的Java网络应用也是合格的Java开发者的必备技能，Java中的网络编程主要就是面向传输层的Socket套接字编程，本篇会从几个最基础的网络编程部件开始讲起，慢慢构建出一个完整的网络应用模型，也是为我的一个整理记录。本篇的预备知识包括基本的程序进程，网络协议和端口的一些知识，这些基础知识点文中只作简略讲解。
JDK中的网络接口
JDK中提供了最基础的网络构建工具，主要位于java.net，配合java.io进行数据流处理，便可以编写最基本的网络应用了，Socket便是套接字，用于实现常见的C/S网络模型，分别归属Socket类和ServerSocket类，其中ServerSocket类对Socket类进行了一定程度的封装，用以实现更复杂的服务端功能。
客户端/服务端构建流程：
- 实例化一个ServerSocket对象，开放一个主机端口，之后应用会通过服务器上的端口通信。
- 调用ServerSocket对象的accept()方法，该方法会监听之前绑定的端口，并捕获尝试和该端口建立连接的Client。
- 客户端的Socket对象的类构造函数试图将客户端连接到指定的服务器和端口号。若该Socket成功连接到服务器，客户端则可以通过这个Socket对象和服务端进行数据交流。
- 当一个Client通过客户端的Socket访问并连接到Server对应端口（这时候一般做法会实例化一个线程作为本次访问的实例，因为服务器同一时间可能会被多个客户端访问，在这个线程中，服务端会实例化一个Socket对象，和客户端的Socket建立映射，实现信息的透明交流）
部分源码及解读
ServerSocket类部分源码：
public class Socket implements java.io.Closeable {
/******************************5个构造方法****************************/
// 构造方法1，ServerSocket套接字的实际工作由SocketImpl类的实例执行
public ServerSocket(SocketImpl impl) {...}
// 构造方法2，指定端口来绑定服务器套接字
public ServerSocket(int port) throws IOException {...}
// 构造方法3，利用指定的 backlog 创建服务器套接字并将其绑定到指定的本地端口号
public ServerSocket(int port, int backlog) throws IOException {...}
// 构造方法4，使用指定的端口、侦听 backlog 和要绑定到的本地 IP 地址创建服务器
public ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress address) throws IOException {...}
// 构造方法5，创建非绑定服务器套接字
public ServerSocket() throws IOException {...}
/******************************4个常用方法****************************/
// 返回此套接字在其上侦听的端口
public int getLocalPort() {...}
// 侦听并接受到此套接字的连接，信息和数据都是通过这个Socket对象获取的
public Socket accept() throws IOException {...}
// 通过指定超时值启用/禁用 SO_TIMEOUT，以毫秒为单位
public void setSoTimeout(int timeout) {...}
// 将 ServerSocket 绑定到特定地址（IP 地址和端口号）
public void bind(SocketAddress host, int backlog) {...}
}
// ServerSocket类主要作用就是绑定并监听一个服务器端口，
// 并为每个建立连接的客户端“克隆/映射”一个Socket对象，具体数据操作都是通过这个Socket对象完成的，
// ServerSocket只关注如何和客户端建立连接
Socket类部分源码：
public class Socket implements java.io.Closeable {
/******************************5个常用构造方法****************************/
// 创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号
public Socket(String host, int port) throws UnknownHostException, IOException {...}
// 创建一个流套接字并将其连接到指定 IP 地址的指定端口号
public Socket(InetAddress host, int port) throws IOException {...}
// 创建一个套接字并将其连接到指定远程主机上的指定远程端口
public Socket(String host, int port, InetAddress localAddress, int localPort) throws IOException. {...}
// 创建一个套接字并将其连接到指定远程地址上的指定远程端口
public Socket(InetAddress host, int port, InetAddress localAddress, int localPort) throws IOException {...}
// 通过系统默认类型的 SocketImpl 创建未连接套接字
public Socket() {...}
/******************************8个常用方法****************************/
// 将此套接字连接到服务器，并指定一个超时值
public void connect(SocketAddress host, int timeout) throws IOException
// 返回套接字连接的地址
public InetAddress getInetAddress()
// 返回此套接字连接到的远程端口
public int getPort()
// 返回此套接字绑定到的本地端口
public int getLocalPort()
// 返回此套接字连接的端点的地址，如果未连接则返回 null
public SocketAddress getRemoteSocketAddress()
// 返回此套接字的输入流，常使用DataOutputStream做容器
public InputStream getInputStream() throws IOException
// 返回此套接字的输出流，常用DataOutputStream
public OutputStream getOutputStream() throws IOException
// 关闭此套接字，来自Closeable
public void close() throws IOException
}
// 值得注意的是，Socket类同时工作于客户端和服务端，所有方法都是通用的
// 这个类三个主要作用，校验包信息，发起连接（Client），操作流数据（Client/Server）
// 还有一个InetAddress类可以构造格式化的主机信息，很简单，自己可以IDEA里查代码看
一个完整的实例：
// 服务端
package com.blade.network;
import java.net.*;
import java.io.*;
public class GreetingServer extends Thread {
private ServerSocket serverSocket;
public GreetingServer(int port) throws IOException {
serverSocket = new ServerSocket(port);
serverSocket.setSoTimeout(1000000);
}
public void run() {
while(true) {
try {
System.out.println("等待远程连接，端口号为：" + serverSocket.getLocalPort() + "...");
Socket server = serverSocket.accept();
System.out.println("远程主机地址：" + server.getRemoteSocketAddress());
DataInputStream in = new DataInputStream(server.getInputStream());
System.out.println("***");
System.out.println(in.readUTF());
DataOutputStream out = new DataOutputStream(server.getOutputStream());
out.writeUTF("谢谢连接我：" + server.getLocalSocketAddress() + "\nGoodbye!");
server.close();
}catch(SocketTimeoutException s) {
System.out.println("Socket timed out!");
break;
}catch(IOException e) {
e.printStackTrace();
break;
}
}
}
public static void main(String [] args) {
int port = 2333;
try {
Thread t = new GreetingServer(port);
t.run();
}catch(IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
// 客户端
package com.blade.network;
import java.net.*;
import java.io.*;
public class GreetingClient {
public static void main(String [] args) {
String serverName = "localhost";
int port = 2333;
try {
System.out.println("连接到主机：" + serverName + " ，端口号：" + port);
Socket client = new Socket(serverName, port);
System.out.println("远程主机地址：" + client.getRemoteSocketAddress());
OutputStream outToServer = client.getOutputStream();
DataOutputStream out = new DataOutputStream(outToServer);
out.writeUTF("Hello from " + client.getLocalSocketAddress());
InputStream inFromServer = client.getInputStream();
DataInputStream in = new DataInputStream(inFromServer);
System.out.println("服务器响应： " + in.readUTF());
client.close();
}catch(IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
// 两个文件可单独编译，先运行Server开启本机监听，再启用Client向Server建立连接并发数据
总结
Java套接字主要通过java.net类下的ServerSocket和Socket类完成，其中数据交换的载体是Socket对象和服务端映射的Socket对象，本篇示例了这两个类的基本用法并建立了一次简单的网络连接，更多更复杂的使用可以翻阅JDK文档和源码，教程只能示例一部分用法，看文档和优质源码才是学编程最有效方式。
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