详解Socket接口

Bertha 。 2021-09-26 05:06 946阅读 0赞

![sg_trans.gif][]转载▼

<table style="margin:0px; padding:0px"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="margin:0px; padding:0px 10px 0px 0px; font-family:宋体; vertical-align:top"> <span style="color:rgb(129,167,185)">标签：</span>&nbsp; <h3 style="margin:0px 5px 0px 0px; padding:0px; border:0px; list-style:none; display:inline; font-size:12px; font-weight:normal"> <a href="http://search.sina.com.cn/?c=blog&amp;q=java&amp;by=tag" style="color:rgb(27,113,155); white-space:nowrap" rel="nofollow">java</a></h3> &nbsp; <h3 style="margin:0px 5px 0px 0px; padding:0px; border:0px; list-style:none; display:inline; font-size:12px; font-weight:normal"> <a href="http://search.sina.com.cn/?c=blog&amp;q=socket&amp;by=tag" style="color:rgb(27,113,155); white-space:nowrap" rel="nofollow">socket</a></h3> &nbsp; <h3 style="margin:0px 5px 0px 0px; padding:0px; border:0px; list-style:none; display:inline; font-size:12px; font-weight:normal"> <a href="http://search.sina.com.cn/?c=blog&amp;q=it&amp;by=tag" style="color:rgb(27,113,155); white-space:nowrap" rel="nofollow">it</a></h3> </td> 
   <td style="margin:0px; padding:0px; font-family:宋体; vertical-align:top; width:220px; white-space:nowrap"> <span style="color:rgb(129,167,185)">分类：</span>&nbsp;<a href="http://blog.sina.com.cn/s/articlelist_1334992835_9_1.html" style="color:rgb(27,113,155)" rel="nofollow">J2SE</a></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

要学Internet上的TCP/IP网络编程，必须深刻理解Socket接口。之所以另起一篇文章来讨论Socket，是因为它是网络通信架构的基础，重要性不言而喻。所谓socket通常也称作“套接字”，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄。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。socket的英文原义是“孔”或“ 插座”。在这里作为通信机制，取后者意思。socket非常类似于电话插座。以一个国家级电话网为例。电话的通话双方相当于相互通信的2个进程，区号是它的网络地址；区内一个单位的交换机相当于一台主机，主机分配给每个用户的局内号码相当于socket号（JAVA程序的socket ID 由操作系统分配）。任何用户在通话之前，首先要占有一部电话机，相当于申请一个socket；同时要知道对方的号码，相当于对方有一个固定的socket。然后向对方拨号呼叫，相当于发出连接请求(假如对方不在同一区内，还要拨对方区号，相当于给出网络地址)。对方假如在场并空闲(相当于通信的另一主机开机且可以接受连接请求)，拿起电话话筒，双方就可以正式通话，相当于连接成功。双方通话的过程，是一方向电话机发出信号和对方从电话机接收信号的过程，相当于向socket发送数据和从socket接收数据。通话结束后，一方挂起电话机相当于关闭socket，撤消连接。

在电话系统中，一般用户只能感受到本地电话机和对方电话号码的存在，建立通话的过程，话音传输的过程以及整个电话系统的技术细节对他都是透明的，这也与socket机制非常相似。socket利用网间网通信设施实现进程通信，但它对通信设施的细节毫不关心，只要通信设施能提供足够的通信能力，它就满足了。

至此，我们对socket进行了直观的描述。抽象出来，socket实质上提供了进程通信的端点。进程通信之前，双方首先必须各自创建一个端点，否则是没有办法建立联系并相互通信的。正如打电话之前，双方必须各自拥有一台电话机一样。在网间网内部，每一个socket用一个结构体相关描述:  
　　(协议，本地地址，本地端口)　一个完整的socket有一个本地唯一的socket号

最重要的是，socket 是面向客户/服务器模型而设计的，针对客户和服务器程序提供不同的socket 系统调用。客户随机申请一个socket (相当于一个想打电话的人可以在任何一台入网电话上拨号呼叫)，系统为之分配一个socket号；服务器拥有全局公认的 socket ，任何客户都可以向它发出连接请求和信息请求(相当于一个被呼叫的电话拥有一个呼叫方知道的电话号码)。

socket利用客户/服务器模式巧妙地解决了进程之间建立通信连接的问题。服务器socket 半相关为全局所公认非常重要。一般来说，编好程序 > 访问,调用,数据填充,逻辑组织 > socket组件 > 操作系统的通信API > 到达网线出口。这样就可以实现与外部的连接。

实际上在 Java 开发中大家已经不知不觉地用到了 Socket，只不过不是你实现的。比如：JDBC 数据库厂商的实现、Tomcat 作为一个简单的 Web 服务器也是需要使用 Socket 实现 HTTP 通信的。Socket 通信是所有通信交互方式中最快的，但是在代码编写上也是最麻烦的，特别是非阻塞的 Socket 通信。Socket 仅仅是 J2SE 中的东西，但是相比较于 J2EE 中的其他东西来说也是很麻烦的，需要设计和编写者拥有一定的通信基本知识，以及多线程并发编程的知识。

Java 是以网络、安全和线程处理著称的，因此在这些方面都有很强大的优势，有着丰富的 API：在网络通信方面，有 TCP 通信的 Socket，UDP 通信的 DatagramSocket，以及与 SSL 相关 JSSE 中的LSocket，以及这些非阻塞的 SocketChannel, DatagramChannel, SSLEngine在安全方面，JCA, JCE, JAAS 等等，线程处理方面，从 JDK 5 开始增加了 java.util.concurrent 这个包，添加了很多控制多线程并发的 API，对上面这些 J2SE 中 API 的应用熟悉的话，那可以说在 Java 层面上有了更进一步的了解。当然对于本人来说，一切还刚刚起步。

Socket 接口是访问 Internet 使用得最广泛的方法。 如果你有一台刚配好TCP/IP协议的主机，其IP地址是202.120.127.201， 此时在另一台主机或同一台主机上执行ftp 202.120.127.201，显然无法建立连接。因"202.120.127.201" 这台主机没有运行FTP服务软件。同样， 在另一台或同一台主机上运行浏览软件 如Netscape，输入"[http://202.120.127.201][http_202.120.127.201]"，也无法建立连接。现在，如果在这台主机上运行一个FTP服务软件（该软件将打开一个Socket， 并将其绑定到21端口），再在这台主机上运行一个Web 服务软件（该软件将打开另一个Socket，并将其绑定到80端口）。这样，在另一台主机或同一台主机上执行ftp 202.120.127.201，FTP客户软件将通过21端口来呼叫主机上由FTP 服务软件提供的Socket，与其建立连接并对话。而在netscape中输入"[http://202.120.127.201][http_202.120.127.201]"时，将通过80端口来呼叫主机上由Web服务软件提供的Socket，与其建 立连接并对话。

在Internet上有很多这样的主机，这些主机一般运行了多个服务软件，同时提供几种服务。每种服务都打开一个Socket，并绑定到一个端口上，不同的端口对应于不同的服务。Socket正如其英文原意那样，象一个多孔插座。一台主机犹如布满各种插座的房间，每个插座有一个编号，有的插座提供220伏交流电， 有的提供110伏交流电，有的则提供有线电视节目。 客户软件将插头插到不同编号的插座，就可以得到不同的服务。

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。

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。

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。通过socket调用返回一个socket描述符后，在使用socket进行网络传输以前，必须配置该socket。面向连接的客户程序使用Connect函数来配置socket并与远端服务器建立一个TCP连接，其函数原型为：int connect(int sockfd, struct sockaddr \*serv\_addr,int addrlen); Send()和recv()这两个函数用于面向连接的socket上进行数据传输。在用j2EE进行web开发时socket只是被封装了而已，变成了底层的东西。在web开发这一端被隐藏了。

[sg_trans.gif]: /images/20210923/031aa4a877954af8a226f02c43b13f78.png
[http_202.120.127.201]: http://202.120.127.201/