socket相关知识
1.什么是socket
所谓socket通常也称作"套接字",应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。 以J2SDK-1.3为例,Socket和ServerSocket类库位于java .net包中。ServerSocket用于服务器端,Socket是建立网络连接时使用的。在连接成功时,应用程序两端都会产生一个Socket实例,操作这个实例,完成所需的会话。对于一个网络连接来说,套接字是平等的,并没有差别,不因为在服务器端或在客户端而产生不同级别。不管是Socket还是ServerSocket它们的工作都是通过SocketImpl类及其子类完成的。
重要的Socket API
重要的Socket API:java .net.Socket继承于java.lang.Object,有八个构造器,其方法并不多,下面介绍使用最频繁的三个方法,其它方法大家可以见JDK-1.3文档。
Accept方法用于产生"阻塞",直到接受到一个连接,并且返回一个客户端的Socket对象实例。"阻塞"是一个术语,它使程序运行暂时"停留"在这个地方,直到一个会话产生,然后程序继续;通常"阻塞"是由循环产生的。
getInputStream方法获得网络连接输入,同时返回一个InputStream对象实例。
getOutputStream方法连接的另一端将得到输入,同时返回一个OutputStream对象实例。 注意:其中getInputStream和getOutputStream方法均可能会产生一个IOException,它必须被捕获,因为它们返回的流对象,通常都会被另一个流对象使用。
2.如何开发一个Server-Client模型的程序
开发原理:
服务器,使用ServerSocket监听指定的端口,端口可以随意指定(由于1024以下的端口通常属于保留端口,在一些操作系统中不可以随意使用,所以建议使用大于1024的端口),等待客户连接请求,客户连接后,会话产生;在完成会话后,关闭连接。
客户端,使用Socket对网络上某一个服务器的某一个端口发出连接请求,一旦连接成功,打开会话;会话完成后,关闭Socket。客户端不需要指定打开的端口,通常临时的、动态的分配一个1024以上的端口。
Socket接口是TCP/IP网络的API,Socket接口定义了许多函数或例程,程序员可以用它们来开发TCP/IP网络上的应用程序。要学Internet上的TCP/IP网络编程,必须理解Socket接口。 Socket接口设计者最先是将接口放在Unix操作系统里面的。如果了解Unix系统的输入和输出的话,就很容易了解Socket了。网络的Socket数据传输是一种特殊的I/O,Socket也是一种文件描述符。Socket也具有一个类似于打开文件的函数调用Socket(),该函数返回一个整型的Socket描述符,随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该Socket实现的。
常用的Socket类型
有两种:流式Socket(SOCK_STREAM)和数据报式Socket(SOCK_DGRAM)。流式是一种面向连接的Socket,针对于面向连接的TCP服务应用;数据报式Socket是一种无连接的Socket,对应于无连接的UDP服务应用。 Socket建立为了建立Socket,程序可以调用Socket函数,该函数返回一个类似于文件描述符的句柄。socket函数原型为:int socket(int domain, int type, int protocol);domain指明所使用的协议族,通常为AF_INET,表示互联网协议族(TCP/IP协议族);type参数指定socket的类型:SOCK_STREAM 或SOCK_DGRAM,Socket接口还定义了原始Socket(SOCK_RAW),允许程序使用低层协议;protocol通常赋值0。Socket()调用返回一个整型socket描述符,你可以在后面的调用使用它。 Socket描述符是一个指向内部数据结构的指针,它指向描述符表入口。调用Socket函数时,socket执行体将建立一个Socket,实际上"建立一个Socket"意味着为一个Socket数据结构分配存储空间。 Socket执行体为你管理描述符表。两个网络程序之间的一个网络连接包括五种信息:通信协议、本地协议地址、本地主机端口、远端主机地址和远端协议端口。Socket数据结构中包含这五种信息。
-UDP协议和TCP协议
UDP协议和TCP协议是互联网使用最广的两种协议都是基于IP的协议。第一个区别是UDP协议是一个不太靠谱的协议,UDP协议把数据都打成数据包,数据包上自带通讯地址,也就是说我要把这个数据包发送到网络上的哪一个地址,通过网络把这个数据包发送出去,至于这个数据包是否发送到目的地,是否服务器端接收到了这个数据包,这个协议并不保证,就像中国的邮政,你是把信寄出去了,但是邮政系统不保证对方能收到你寄送的信。TCP发送数据的时候要求接收方接收到数据之后给一个回应,也就是你是否收到了,TCP可靠一些,当我们发送一些比较重要的数据的时候一般都使用TCP协议。另外一个区别是UDP协议发送的一个数据包它的容量是有限的,而TCP协议则没有这样一个限制。并不是说UDP协议一定就不如TCP协议,在不同的领域有不同是使用,UDP协议好处是速度相对快些。TCP协议相对慢些。
-Socket通讯流程
应用程序通过“套接字”也就是Socket可以选择这两种协议当中的一种,你可以选择用UDP发送数据,也可以选择用TCP发送数据,数据发送出去通过“通信信道”也就是IP的基础网络,来到服务器端(接收端),就可以接收到数据了。发送数据的时候用UDP协议,接收的时候也要用UDP协议,发送数据的时候用TCP协议,接收的时候也要用TCP协议,在发送的时候指定接收端的IP地址和端口号就可以了,究竟数据包或数据是如何发送的,框架已经帮我们封装好了,我们不去关心它了。
一:TCP协议通讯模型 1:工作流程
首先有两部分客户端和服务器端,客户端需要Socket这个类的对象,而服务器端需要ServerSocket这个类的对象,由客户端Socket发送一个请求,服务器端的ServerSocket在计算机的某一个端口号上进行监听,监听客户端发送的请求之后,那么客户端和服务器端的一个通讯通道就建立起来了,这时候呢既可以从客户端向服务器端发送数据,服务器端也可以给客户端相应的响应。在客户端发送数据的时候我们需要用到IO流里面的OutputStream,通过这个OutputStream把数据发送给服务器端,服务器端用InputStream来读取客户端当中用OutputStream所写入的数据。生活举例:就像双方男女朋友打电话一样,男孩(客户端)说话(数据)通过听筒发送到电话网络中去,当男孩说话的时候就相当于咱们这里的通过OutputStream向互联网中写入数据,而作为接听的这个女孩(服务器端)那么男孩(客户端)说的内容就是女孩(服务器端)听到的内容,那么就是说服务器端可以通过InputStream把客户端当中通过OutputStream所写入的数据给它读取出来,反之亦然,如果服务器端想向客户端发送数据,那么就使用OutputStream写出数据,在客户端通过InputStream把服务器端当中通过OutputStream所写入的数据给它读取出来。就像打电话一样,你说的就是我听的,你听的就是我说的。 二:通过基于TCP协议发送和读取数据
好了我们看看在Android中如何使用Socket的。
Android中使用Socket模型
服务器端:
- package com;
- import java.io.BufferedReader;
- import java.io.BufferedWriter;
- import java.io.IOException;
- import java.io.InputStreamReader;
- import java.io.OutputStreamWriter;
- import java.io.PrintWriter;
- import java.net.ServerSocket;
- import java.net.Socket;
- import java.util.ArrayList;
- import java.util.List;
- import java.util.concurrent.ExecutorService;
- import java.util.concurrent.Executors;
- /**
- * com Server
- *
- * @author Aina.huang E-mail: [email protected]
- * @version 创建时间:2010 Jul 14, 2010 10:45:35 AM 类说明
- */
- public class Main {
- private static final int PORT = 9999;// 端口监听
- private List<Socket> mList = new ArrayList<Socket>();// 存放客户端socket
- private ServerSocket server = null;
- private ExecutorService mExecutorService = null;// 线程池
- /**
- * @param args
- */
- public static void main(String[] args) {
- // TODO Auto-generated method stub
- new Main();
- }
- public Main() {
- try {
- server = new ServerSocket(PORT);
- mExecutorService = Executors.newCachedThreadPool();// 创建一个线程池
- System.out.println("Server Start...");
- Socket client = null;
- while (true) {
- client = server.accept();
- mList.add(client);
- mExecutorService.execute(new Service(client));// 开启一个客户端线程.
- }
- } catch (Exception ex) {
- ex.printStackTrace();
- }
- }
- public class Service implements Runnable {
- private Socket socket;
- private BufferedReader in = null;
- private String msg = "";
- public Service(Socket socket) {
- this.socket = socket;
- try {
- in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket
- .getInputStream()));
- msg = "user:" + this.socket.getInetAddress() + " come total:"
- + mList.size();
- this.sendmsg();
- } catch (IOException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- public void run() {
- // TODO Auto-generated method stub
- try {
- while (true) {
- if ((msg = in.readLine()) != null) {
- if (msg.equals("exit")) {
- System.out.println("sssssssssss");
- mList.remove(socket);
- in.close();
- msg = "user:" + socket.getInetAddress()
- + " exit total:" + mList.size();
- socket.close();
- this.sendmsg();
- break;
- } else {
- msg = socket.getInetAddress() + " : " + msg;
- this.sendmsg();
- }
- }
- }
- } catch (Exception ex) {
- System.out.println("server 读取数据异常");
- ex.printStackTrace();
- }
- }
- /**
- * 发送消息给所有客户端
- */
- public void sendmsg() {
- System.out.println(msg);
- int num = mList.size();
- for (int i = 0; i < num; i++) {
- Socket mSocket = mList.get(i);
- PrintWriter pout = null;
- try {
- pout = new PrintWriter(new BufferedWriter(
- new OutputStreamWriter(mSocket.getOutputStream())),
- true);
- pout.println(msg);
- } catch (IOException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- }
- }
- }
接下来是客服端程序:
- package com.Aina.Android;
- import java.io.BufferedReader;
- import java.io.BufferedWriter;
- import java.io.InputStreamReader;
- import java.io.OutputStreamWriter;
- import java.io.PrintWriter;
- import java.net.Socket;
- import android.app.Activity;
- import android.app.AlertDialog;
- import android.content.DialogInterface;
- import android.os.Bundle;
- import android.os.Handler;
- import android.os.Message;
- import android.util.Log;
- import android.view.View;
- import android.widget.Button;
- import android.widget.EditText;
- import android.widget.TextView;
- public class Test extends Activity implements Runnable {
- /** Called when the activity is first created. */
- private TextView tv_msg = null;
- private EditText ed_msg = null;
- private Button btn_send = null;
- private Button btn_login = null;
- private static final String HOST = "192.168.0.132";
- private static final int PORT = 9999;
- private Socket socket = null;
- private BufferedReader in = null;
- private PrintWriter out = null;
- private String content = "";
- @Override
- public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
- super.onCreate(savedInstanceState);
- setContentView(R.layout.main);
- tv_msg = (TextView) this.findViewById(R.id.TextView);
- ed_msg = (EditText) this.findViewById(R.id.EditText01);
- btn_login = (Button) this.findViewById(R.id.Button01);
- btn_send = (Button) this.findViewById(R.id.Button02);
- try {
- socket = new Socket(HOST, PORT);
- in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket
- .getInputStream()));
- out = new PrintWriter(new BufferedWriter(
- new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())),
- true);
- } catch (Exception ex) {
- ex.printStackTrace();
- ShowDialog("登陆异常:" + ex.getMessage());
- }
- btn_send.setOnClickListener(new Button.OnClickListener() {
- public void onClick(View v) {
- // TODO Auto-generated method stub
- String msg = ed_msg.getText().toString();
- if (socket.isConnected()) {
- if (!socket.isOutputShutdown()) {
- out.println(msg);
- }
- }
- }
- });
- new Thread(this).start();
- }
- public void ShowDialog(String msg) {
- new AlertDialog.Builder(this).setTitle("提示").setMessage(msg)
- .setPositiveButton("OK", new DialogInterface.OnClickListener() {
- public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
- // TODO Auto-generated method stub
- }
- }).show();
- }
- public void run() {
- try {
- while (true) {
- if(socket.isConnected()){
- if(!socket.isInputShutdown()){
- if ((content = in.readLine()) != null) {
- Log.i("TAG", "++ "+content);
- content += "\n";
- mHandler.sendMessage(mHandler.obtainMessage());
- }else{
- }
- }
- }
- }
- } catch (Exception ex) {
- ex.printStackTrace();
- }
- }
- public Handler mHandler = new Handler() {
- public void handleMessage(Message msg) {
- super.handleMessage(msg);
- Log.i("TAG", "-- "+msg);
- tv_msg.setText(tv_msg.getText().toString() + content);
- }
- };
- }
接下来是XML文件布局。
- <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
- <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
- android:orientation="vertical" android:layout_width="fill_parent"
- android:layout_height="fill_parent">
- <TextView android:id="@+id/TextView" android:singleLine="false"
- android:layout_width="fill_parent"
- android:layout_height="wrap_content" />
- <EditText android:hint="content" android:id="@+id/EditText01"
- android:layout_width="fill_parent"
- android:layout_height="wrap_content">
- </EditText>
- <Button android:text="login" android:id="@+id/Button01"
- android:layout_width="fill_parent"
- android:layout_height="wrap_content">
- </Button>
- <Button android:text="send" android:id="@+id/Button02"
- android:layout_width="fill_parent"
- android:layout_height="wrap_content">
- </Button>
- </LinearLayout>
问题解决&处理
1 出现02-07 12:16:11.507: W/System.err(1173): java.net.BindException: Permission denied错误
按照如下方法解决,端口号取大于1024的。并且加上android.permission.INTERNET权限。
1)Either root your phone, modify the firmware, or don‘t bind to ports lower than 1024. That‘s a Linux thing more than an Android thing.
2)Try add permission android.permission.INTERNET it worked for me
2 使用客户端连接时,出现java.net.ConnectException: Connection refused错误
将与安卓模拟器通讯的ip地址改为10.0.0.2。错误取消。