NIO与Socket笔记：实现Socket 通信[ 一 ]

秒速五厘米 2022-02-24 07:35 314阅读 0赞

# 基于TCP的Socket通信 #

TCP 是一种 流协议，以流为单位进行数据传输 。

什么是长连接?

长连接可以实现当服务端与客户端连接成功后连续地传输数据，在这 个过程中，连接保持开启的状态，数据传输完毕后连接不关闭 。

长连接是指建立 Socket 连 接后，无论是否使用这个连接，该连接都保持连接的状态 。

什么是短连接?

短连接是当服务端与客户端连接成功后开始传输数据，数据传输完毕 后则连接立即关闭，如果还想再次传输数据，

则需要再创建新的连接进行数据传输 。

什么是连接?

在 TCP/IP 中， 连接可以认为是服务端与客户端确认彼 此都存在的过程 。

由于 UDP 是无连接协议，也就是服务端与客户端 没有确认彼此都存在的握手过程，因此在 UDP 里面不存在长连接与短连接的概念 。

**长连接的优缺点**  
优点:   除了第一次之外，客户端不需要每次传输数据时都先与服务端进行握手，这样就减少了握手确认的时间，直接传输数据，提高程序运行效率 。   
缺点:   在服务端保存多个 Socket对象，大量占用服务器资源。

**短连接的优缺点**  
优点 : 在服务端不需要保存多个 Socket对象，降低内存占用率 。  
缺点 : 每次传输数据前都要重新创建连接，也就是每次都要进行 3 次握手，增加处理的时间 。

## 验证 ServerSocket 类的 accept()方法具有阻塞特性 ##

ServerSocket类的作用是创建 Socket (套接字)的服务端，而 Socket类的作用是创建 Socket 的客户端 。 在代码层面使用的方式就是使用 Socket类去连接 ServerSocket类，也就是客户端要主动连接服务端 。

ServerSocket 类中的 public Socket accept()方法的作用是侦听并接受此套接字的连接 。

此方法在连接传人之前一直阻塞。

有客户端连接到服务 端时就不再出现阻塞 了，服务端的程序会继续运行 。

import java.io.*;
    import java.net.ServerSocket;
    import java.net.Socket;
    
    public class CreateWebServer {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(7777) ;
            Socket socket= serverSocket.accept() ;
            InputStream inputStream = socket.getInputStream() ;
            InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(inputStream); 
            BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(inputStreamReader) ;
            String getString = "";
            while (!"".equals(getString = bufferedReader.readLine())) {
                System.out.println(getString);
                OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
                outputStream.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n".getBytes());
                outputStream.write("<html><body><a href='http://www.baidu.com'> i am baidu.com welcome you ! </a> </body></html> ".getBytes());
                outputStream.flush();
                inputStream.close();
                outputStream.close();
                socket.close ();
                serverSocket.close();
    
            }
        }
    
    }

在 IE 浏览器地址栏中输入以下网址 :  [http://127.0.0.1:7777/][http_127.0.0.1_7777]

![20190403152548905.png][]

## 验证 Socket 中 lnputStream 类的 read()方法也具有阻塞特性 ##

除了 ServerSocket类 中的 accept()方法具 有阻塞特性外， InputStream类中的 read()方法 也同样具有阻塞特性 。

read()方法阻塞 的原因是客户端并未发送数据到服务端，

服务端一 直在尝试读取从客户端传递过来的数据，

因为客户端从未发送数据给服务端，所以服务端一直在阻塞。

## 客户端向服务端传递字符串 ##

package com.nio.socket;
    
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStream;
    import java.io.InputStreamReader;
    import java.net.ServerSocket;
    import java.net.Socket;
    
    public class Server {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            char [] charArray = new char [3] ;
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(7777) ;
    
            System.out.println(" accept begin "+ System.currentTimeMillis() ) ;
            Socket socket = serverSocket . accept();
            System.out.println("accept end " + System.currentTimeMillis()) ;
    
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(inputStream);
            System. out. println ("read begin"  + System.currentTimeMillis());
            int readLength = inputStreamReader . read(charArray) ;
            while (readLength != -1) {
                String newString = new String(charArray, 0, readLength);
                System.out.println(newString);
                readLength = inputStreamReader.read(charArray);
                System.out.println("read end " + System.currentTimeMillis());
    
                inputStreamReader.close();
                inputStream.close();
                socket.close();
                serverSocket.close();
    
            }
        }
    }

package com.nio.socket;
    
    import java.io.IOException;
    import java.io.OutputStream;
    import java.net.Socket;
    
    public class Client {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            System.out.println ("socket begin "+ System.currentTimeMillis()) ;
    
            Socket socket = new Socket("localhost", 7777) ;
            System.out.println( "socket end " + System.currentTimeMillis()); ;
            Thread.sleep(3000);
            OutputStream outputStream = socket .getOutputStream() ;
            outputStream.write (" 我是外星人 " . getBytes()) ;
            outputStream.close() ;
            socket .close();
        }
    }

## 服务端向客户端传递字符串 ##

package com.nio.socket.test41;
    
    
    import java.io.OutputStream;
    import java.net.ServerSocket;
    import java.net.Socket;
    
    public class Server {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
    
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(7777) ;
    
            System.out.println(" accept begin "+ System.currentTimeMillis() ) ;
            Socket socket = serverSocket . accept();
            System.out.println("accept end " + System.currentTimeMillis()) ;
    
    
            OutputStream outputStream = socket.getOutputStream() ;
            outputStream.write ( " 我来自 server 端 ! ".getBytes() );
    
            outputStream.close();
            socket .close();
            serverSocket .close();
    
    
        }
    }

package com.nio.socket.test41;
    
    import java.io.InputStream;
    import java.io.InputStreamReader;
    import java.io.OutputStream;
    import java.net.Socket;
    
    public class Client {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            System.out.println ("socket begin "+ System.currentTimeMillis()) ;
    
            Socket socket = new Socket("localhost", 7777) ;
            System.out.println( "socket end " + System.currentTimeMillis());
    
    
            char [] charBuffer = new char [3];
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
    
            InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(inputStream) ;
    
            System.out.println("serverB begin "+ System.currentTimeMillis()) ;
            int readLength = inputStreamReader . read(charBuffer) ;
            System.out.println("serverB begin " + System.currentTimeMillis());
            while (readLength != 1) {
                System.out.print(new String(charBuffer, 0, readLength));
                readLength = inputStreamReader.read(charBuffer);
            }
    
            System.out.println(); ;
    
            inputStream.close() ;
            socket .close();
        }
    }

## 允许多次调用 write()方法进行写入操作 ##

write()方法允许多次被调用 ，每执行一次就代表传递一次数据。

## 实现服务端与客户端多次的往来通信 ##

package com.nio.socket.test5;
    
    import java.io.*;
    import java.net.ServerSocket;
    import java.net.Socket;
    
    public class Server {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            char [] charArray = new char [3] ;
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(7777) ;
    
            System.out.println(" accept begin "+ System.currentTimeMillis() ) ;
            Socket socket = serverSocket . accept();
            System.out.println("accept end " + System.currentTimeMillis()) ;
    
    
            //输入开始
            InputStream inputStream = socket .getInputStream ( ) ;
            ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream (inputStream) ;
            int byteLength = objectInputStream.readInt();
            byte [] byteArray = new byte [byteLength] ;
            objectInputStream . readFully(byteArray) ;
            String newString = new String (byteArray);
            System .out. println(newString );
            //输入结束
    
            //输出开始
            OutputStream outputStream = socket .getOutputStream() ;
            String strA = "客户端你好 A\n" ;
            String strB = "客户端你好 B\n";
            String strC = "客户端你好 C\n";
    
            int allStrByteLength = (strA + strB + strC) .getBytes().length ;
    
    
            ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(outputStream) ;
            objectOutputStream.write (allStrByteLength);
            objectOutputStream.flush() ;
            objectOutputStream.write(strA . getBytes());
            objectOutputStream.write(strB.getBytes()) ;
            objectOutputStream.write(strC .getBytes()) ;
            objectOutputStream .flush() ;
            //输出结束
    
            //输入开始
            byteLength = objectInputStream.readInt() ;
            byteArray = new byte [byteLength] ;
            objectInputStream .readFully(byteArray) ;
            newString = new String(byteArray) ;
            System.out.println(newString) ;
            // 输入结束
    
            //输出开始
            strA ="客户端你好 D\n" ;
            strB= "客户端你好E\n";
            strC = " 客户端你好 F\n";
    
            allStrByteLength = (strA + strB + strC) .getBytes() . length ;
    
            objectOutputStream .writeInt (allStrByteLength);
            objectOutputStream . flush () ;
            objectOutputStream .write(strA .getBytes()) ;
            objectOutputStream .write(strB .getBytes()) ;
            objectOutputStream .write(strC .getBytes()) ;
            objectOutputStream.flush() ;
            //输出结束
            inputStream . close () ;
            socket.close();
            serverSocket.close();
    
    
    }
    }

package com.nio.socket.test5;
    
    import java.io.InputStream;
    import java.io.ObjectInputStream;
    import java.io.ObjectOutputStream;
    import java.io.OutputStream;
    import java.net.Socket;
    
    public class Client {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            System.out.println ("socket begin "+ System.currentTimeMillis()) ;
    
            Socket socket = new Socket("localhost", 7777) ;
            System.out.println( "socket end " + System.currentTimeMillis());
    
            OutputStream outputStream = socket .getOutputStream();
            InputStream inputStream = socket.getInputStream() ;
    
            // 输出开始
            ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream (outputStream) ; 
            String strA = "服务端你好A\n";
            String strB = " 服务端你好 B\n";
            String strC = "服务端你好 C\n";
            
            int allStrByteLength = (strA + strB + strC) . getBytes() .length ; 
            objectOutputStream.write(allStrByteLength) ; 
            objectOutputStream.flush() ;
            objectOutputStream .write(strA.getBytes()) ; 
            objectOutputStream.write(strB.getBytes()) ;
            objectOutputStream .write(strC.getBytes()) ;
            objectOutputStream.flush() ;
            //输出结束
    
            // 输入开始
            ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(inputStream);
            int byteLength = objectInputStream.readInt() ;
            byte [] byteArray = new byte [byteLength] ;
            objectInputStream .readFully(byteArray);
            String newString = new String(byteArray) ;
            System .out.println(newString);
            //输入结束
    
            //输出开始
            strA = "服务端你好D\n";
            strB ="服务端你好 E\n";
            strC = "服务端你好F\n";
            allStrByteLength = (strA + strB + strC) .getBytes() . length ;
            objectOutputStream .writeInt(allStrByteLength) ;
            objectOutputStream.flush();
            objectOutputStream .write(strA.getBytes()) ;
            objectOutputStream .write(strB.getBytes()) ;
            objectOutputStream.write(strC.getBytes()) ;
            objectOutputStream.flush () ;
            //输出结束
    
    
            //输入开始
            byteLength = objectInputStream.readInt();
            byteArray = new byte[byteLength] ;
            objectInputStream.readFully(byteArray) ;
            newString = new String(byteArray) ;
            System . out .println(newString) ;
            //输入结束
    
    
    
            objectOutputStream.close() ;
            outputStream.close() ;
            socket .close();
        }
    }

## 调用 Stream 的 close()方法造成 Socket 关闭 ##

/**
     * Closes the stream.
     */
    private boolean closing = false;
    public void close() throws IOException {
        // Prevent recursion. See BugId 4484411
        if (closing)
            return;
        closing = true;
        if (socket != null) {
            if (!socket.isClosed())
                socket.close();
        } else
            impl.close();
        closing = false;
    }

使用Socket传递PNG图片文件

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![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly96aGFuZ2JveWkuYmxvZy5jc2RuLm5ldA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

[http_127.0.0.1_7777]: http://127.0.0.1:7777/
[20190403152548905.png]: /images/20220224/279fd6537b9f424f93f17adf69addb74.png
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