Socket
1 环境查看

通过cmd窗口的命令:ipconfig查看本机IP地址


查看网络情况是否正常:ping百度官网




用来进行本地测试的地址 127.0.0.1,回环测试地址,默认代表的就是本机的IP

2 Socket概述
socket编程也叫套接字编程,应用程序可以通过它发送或者接受数据,可对其像打开文件一样打开/关闭/读写等操作.
套接字允许应用程序将I/O插入到网络中,并与网络中的其他应用程序进行通信.
网络套接字是IP地址与端口号TCP协议的组合
Socket就是为网络编程提供的一种机制,通信的两端都有Socket
网络通信其实就是Socket之间的通信,数据在两个Socket之间通过I/O进行传输.




3 服务器端
3.1 ServerSocket
在服务器端选择一个端口号,在指定端口上等待客户端发起连接

构造方法:

ServerSocket(int port) 创建绑定到特定端口的服务器套接字

常用方法:

Socket accept() 侦听并接收到此套接字的连接

void close() 关闭此套接字

启动服务:

ServerSocket ss = new ServerSocket(端口号);

等待客户端发起连接,连接后会建立起通道:Socket socket = ss.accept();

4 客户端Socket
我们经常使用的就是客户端

构造方法:

Socket(String host,int port) 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

常用方法:

InputStream getInputStream() 返回此套接字的输入流

OutputStream getOutputStream() 返回此套接字的输出流

void close() 关闭此套接字

新建Socket对象,连接指定IP指定的端口

Socket s = new Socket(IP,port);

从Socket获取双向的流:

InputStream in = s.getInputStream();

OutputStream out = s.getOutputStream();

5 入门案例
5.1服务器端代码编写

需求: 服务器端接收客户端发来的数据”hello”,并且给客户端响应数据”world”

创建包: cn.tedu.net

创建类: Server.java
package cn.tedu.net;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/**本类用来表示Socket网络编程案例的服务器端
 * 完成步骤分析:
 * 1.启动服务器
 * 2.接收客户端的连接请求
 * 3.接收客户端发来的数据
 * */
/**测试注意事项:先启动服务器端,再启动客户端*/
public class Server {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		//1.启动服务器,指定端口号为8888,等待客户端的连接
		/**注意:
		 * 1.使用ServerSocket需要导包java.net.ServerSocket
		 * 2.此操作会抛出异常
		 * 3.指定的端口号范围是:0-655535,而0-1024是系统端口号,不能指定
		 * */
		ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);
		//2.接收客户端的连接请求,并建立数据通信通道
		Socket socket = ss.accept();
		//3.获取到读取流,接收并读取客户端发来的数据
		InputStream in = socket.getInputStream();
		//通过循环挨个读取显示读到的内容
		for(int i = 0;i < 5;i++) {
			//int b = in.read();//此方法读取的结果是把字符转成数字
			char c = (char) in.read();//为了直接显示读取到的字符,需要强制类型转换(大转小,int转char)
			System.out.print(c);//print()同行输出,注意细节哦
		}
		//5.给客户端发送数据
		OutputStream out = socket.getOutputStream();
		out.write("world".getBytes());
		out.flush();
		
		//4.释放资源
		/**注意关流的顺序,后出现的先关闭*/
		in.close();
		ss.close();
	}
}

5.2 客户端代码编写
创建包: cn.tedu.net

创建类: Client.java
package cn.tedu.net;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

/**本类用来表示Socket网络编程案例的客户端
 * 完成步骤分析:
 * 1.指定要连接的服务器
 * 2.给服务器发送hello
 * */
public class Client {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		//1.指定要连接的服务器,需要同时指定服务器的IP & Port
		/**注意:
		 * 1.使用Socket需要导包java.net.Socket
		 * 2.此操作会抛出异常
		 * 3.如果使用的是本机的IP,地址是固定值,用来测试时使用127.0.0.1
		 * */
		Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8888);
		//2.给服务器端发送hello
		OutputStream out = socket.getOutputStream();
		//把要输出的数据hello字符串转变成byte[]的形式进行输出
		out.write("hello".getBytes());
		out.flush();
		
		//4.读取从服务器端返回的数据
		InputStream in = socket.getInputStream();
		for (int i = 0; i < 5; i++) {
			char c = (char) in.read();//为了显示字符而不是数字,强制类型转换成char
			System.out.print(c);//不换行展示获取到的数据
		}
		
		//3.释放资源
		//out.close();
		socket.close();
		
	}
}

5.3 测试注意事项:
1.测试顺序:先启动服务器端,再启动客户端

2.可以打开多个控制台显示窗口,方便查看

3.可以将其中一个控制台显示窗口固定,否则多个窗口的显示内容是一样的

4.注意每次测试完毕后,都需要将之前的控制台窗口都关闭后再次进行新一轮的测试






注意:要先启动服务器端再启动客户端,否则会报错,如下所示:

注意，下次测试的时候，把上次测试的窗口都关掉,重复启动多次,正在使用,新次测试就无法使用

6 服务器端线程模型
入门案例中,存在两种阻塞状态:

服务器端的accept()一直在等待客户端的连接
通信中的read()死等数据



7 读一行写一行案例
创建包: cn.tedu.net

创建类: TestIO.java
package cn.tedu.net;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

/**这个类用来测试一行一行读取,一行一行写出*/
public class TestIO {
	public static void main(String[] args) {
		//method();//初步测试readLine()
		method2();//改进
	}
	public static void method2() {
		BufferedReader in = null;
		PrintWriter out = null;
		try {
			//1.读取一行数据,先拿到读取数据的流,注意文件需要自己在win创建
			in = new BufferedReader(new FileReader("D:\\b.txt"));
			//2.定义变量,记录每行读取到的数据
			String line;
			//3.设置循环读取数据,只要有数据就一直读取
			while( (line=in.readLine()) != null) {
				System.out.println(line);
			}
			
			//4.一行行写出数据:PrintWriter
			out = new PrintWriter(new FileWriter("D:\\b.txt"));
			out.println("java");
			out.println("hello");
			out.flush();//为了防止有数据没有发送过去,可以刷一下
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}finally {
			try {
				//5.释放资源
				out.close();
				in.close();
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
	public static void method() {
		try {
			//1.读取一行数据,先拿到读取数据的流,注意文件需要自己在win创建
			BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader("D:\\b.txt"));
			//2.调用readLine方法进行测试
			String line = in.readLine();
			String line2 = in.readLine();
			String line3 = in.readLine();
			//测试1:b.txt没有数据时,readLine()返回null
			//测试2:b.txt有数据,而且是1整行数据,readLine()可以返回整行全部数据
			//测试3:b.txt有数据,而且是多行数据,readLine()只可以返回第1行全部数据
			/**原因:readLine()在读取数据时,会读取特殊标记,换行符\r\n,读到换行符就结束
			 * 结论:readLine()只可以读取1整行数据,如果是多行数据,需要多次调用
			 * */
			//3.打印测试结果
			System.out.println(line);
			System.out.println(line2);
			System.out.println(line3);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

8 拓展 : 回声案例

需求：接收客户端输入的每行数据,服务器再把回应给到用户

8.1 服务器端

接收客户端输入的每行数据,服务器再把回应给到用户

创建包: cn.tedu.net

创建类: Server2.java
package cn.tedu.net;

import java.io.BufferedReader;
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.Scanner;

/**这个类用来当做回声案例的服务器端
 * 1.启动服务器
 * 2.接收客户端的连接请求
 * 3.给每个用户分配对应的话务员
 * 4.话务员:主要负责和对应的客户端对象进行沟通I/O
 * */
/**1.创建优化后的Server2类,充当服务器端*/
public class Server2 {
	/**2.创建方法,负责服务多个客户*/
	public void service() {
		/**3.匿名对象+匿名内部类(重写run方法)*/
		new Thread() {
			/**5.把业务写在run()中*/
			@Override
			public void run() {
				try {
					//5.1 启动服务器,设置端口号为8000并等待客户端连接
					ServerSocket ss = new ServerSocket(8000);
					System.out.println("服务器启动成功!");
					while(true) {//死循环,一直accept,也就是接受客户端的连接请求
						//5.2 一直接受所有客户端的连接请求
						Socket socket = ss.accept();
						System.out.println("客户端连接成功!");
						//5.3 给每个客户分配自己对应的话务员,1v1
						HuaWuThread t = new HuaWuThread(socket);
						t.start();
					}
				} catch (IOException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				
			};
		}.start();/**4.启动线程*/
	}
	
	/**6.创建话务员内部类,主要负责和客户端沟通 I/O*/
	class HuaWuThread extends Thread{
		//6.1 定义本类中的成员变量socket,用来保持通话
		Socket socket;
		//6.2含参构造,接受当前的连接信息,保持通话,为谁服务就保存谁的数据
		public HuaWuThread(Socket socket) {
			this.socket = socket;
		}
		//6.3把话务员的业务放在run(),一直读取客户端发来的数据,并作出回应
		@Override
		public void run() {
			try {
				//7.1读取一行BufferedReader,并且写出一行PrintWriter --双向流
				BufferedReader in = new BufferedReader(
						new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
				PrintWriter out = new PrintWriter(
						new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
				//7.2读取客户端发来的一行数据
				String line;//定义变量,记录读取到的一行数据
				while((line = in.readLine()) != null) {//只要有数据就一直读
					System.out.println("客户端发来的数据:"+line);
					//7.1可以给客户端作出响应-接收键盘输入的响应
					System.out.println("请输入您的回应:");
					String input = new Scanner(System.in).nextLine();
					//7.2发出作为服务器的响应
					out.println(input);
					out.flush();//把数据刷出去
				}
			} catch (Exception e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Server2 s = new Server2();
		s.service();
	}
}

8.2 客户端

接收客户端输入的每行数据,服务器再把回应给到用户

创建包: cn.tedu.net

创建类:Client2.java
package cn.tedu.net;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

/**本类用来做回声案例的客户端
 * 1.连接指定的服务器
 * 2.给服务器发送数据
 * 3.接收服务器响应的数据
 * */
public class Client2 {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			//1.连接指定的服务器,同时指定服务器的IP和端口号
			Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8000);
			//2.给服务器发送数据
			while(true) {
				//向服务器写出一行数据,并且读取服务器响应回来的数据
				PrintWriter out = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
				BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
				//3.通过流对象进行发送和读取的操作
				System.out.println("请输入您想给服务器发送的数据:");
				String input = new Scanner(System.in).nextLine();
				out.println(input);//向服务端发送指定数据
				out.flush();//把数据刷出去
				String line = in.readLine();//读取回声数据
				System.out.println("服务器端响应的数据是:"+line);
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

今天做一道面试题，做错了。

socket编程中，以下哪个socket的操作是不属于服务端操作的（）？

A.accept

B.listen

C.connect

D.close
看答案解析很好的一张图，保留下来。



我想这个图配这个题一目了然吧，答案选C.
TCP客户端：

1.建立连接套接字，设置Ip和端口监听，socket()

2.建立连接 connect

3.write() 获取网络流对象 发送数据

4.read()获取网络流对象 接收数据

5.关闭套接字
TCP服务器端

1.建立端口监听 socket()

2.绑定指定端口 bind()

3.listen 进行端口监听

4.accept() 阻塞式 直到有客户端访问

5.read()获取客户端发送数据

6.write()发送返回数据

7.close关闭端口监听

1.TCP/IP、UDP

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即传输控制协议/网间协议，是一个工业标准的协议集，它是为广域网（WANs）设计的。 

    UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）是与TCP相对应的协议。它是属于TCP/IP协议族中的一种。 

    下面这张图，表明了这些协议的关系，如图TCP/IP协议族包括运输层、网络层、链路层: 




2.Socket

在图1中，我们没有看到Socket的影子，那么它到底在哪里呢？还是用图来说话，一目了然。 


Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。



3.使用socket

前人已经给我们做了好多的事了，网络间的通信也就简单了许多，但毕竟还是有挺多工作要做的。以前听到Socket编程，觉得它是比较高深的编程知识，但是只要弄清Socket编程的工作原理，神秘的面纱也就揭开了。 


一个生活中的场景。你要打电话给一个朋友，先拨号，朋友听到电话铃声后提起电话，这时你和你的朋友就建立起了连接，就可以讲话了。等交流结束，挂断电话结束此次交谈。生活中的场景就解释了这工作原理，也许TCP/IP协议族就是诞生于生活中，这也不一定。



4.代码示例



    #import "ViewController.h"
    #import <sys/socket.h>
    #import <netinet/in.h>
    #import <arpa/inet.h>

    @interface ViewController ()

    // 客户端 socket
    @property (nonatomic, assign) int clientSocket;

    @property (nonatomic, weak) IBOutlet UIWebView *myWebView;

    @end

    @implementation ViewController
    /**
     ======= 请求头 =======
     1> 请求行
        GET / HTTP/1.1

        GET        表示从服务器"拿"数据
        /          访问服务器的根目录
        HTTP/1.1   HTTP的协议以及版本

     2> 请求头
        Host:              要访问的主机
        User-Agent:        用户代理，告诉服务器客户端的类型
        Accept:            告诉服务器客户端支持的数据格式
        Accept-Language:   告诉服务器客户端支持的语言
        Accept-Encoding:   告诉服务器客户端支持的解压缩类型

     HTTP请求本身的格式，是字符串格式的，最末一行，以 \n\n 结束，表示所有请求的内容发送完毕，服务器可以处理！

     提示：key 值是 HTTP 协议定义的，不能随意更改！

    ==========响应 ===========
     1> 状态行

        HTTP/1.1 200 OK

     HTTP/1.1   HTTP的协议以及版本
        200     状态码(404)
        2XX     成功
        4XX     客户端错误
        5XX     服务器错误

     2> 响应头，服务器告诉客户端的一些信息
     提示：响应的信息，通常在开发“下载”功能时，才会使用，平时用不着

     Date:      响应日期
     Server:    服务器的信息

     // 文件长度
     Content-Length: 24

     3> 数据实体，从服务器返回的二进制数据！
     println("hello world!");

     */
    - (void)viewDidLoad
    {
        [super viewDidLoad];

        // http 端口是 80
        if ([self connectToHost:@"61.135.169.125" port:80])
        {
            NSLog(@"连接成功");
        }

        // 发送消息给 web 服务器
        // 建立请求字符串
        NSString *request = @"GET / HTTP/1.1\n"
        "Host: www.baidu.com\n"
        "User-Agent: iPhone AppleWebKit\n\n";

        // 对结果的处理
        NSString *result = [self sendAndRecv:request];
        // 找 \r\n 的出现的位置
        NSRange range = [result rangeOfString:@"\r\n\r\n"];

        // 判断是否找到
        if (range.location == NSNotFound)
        {
            NSLog(@"html 错误");
            return;
        }

        NSString *html = [result substringFromIndex:range.location];

        [self.myWebView loadHTMLString:html baseURL:[NSURL URLWithString:@"http://www.baidu.com"]];
    }

    - (BOOL)connectToHost:(NSString *)host port:(int)port
    {
        // 1. socket
        /**
         参数

         domain:    协议域，AF_INET
         type:      Socket 类型，SOCK_STREAM(流 TCP)/SOCK_DGRAM(报文，提示：
                    在有些公司的程序员给服务器发送数据，会说：发送报文)
         protocol:  IPPROTO_TCP，提示：如果输入0，会根据第二个参数，自动选择协议

         返回值
         socket     如果>0，就是正确的
         */
        self.clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

        // 2. 连接到另外一台计算机
        /**
         参数
         1> 客户端socket
         2> 指向数据结构sockaddr的指针，其中包括目的端口和IP地址
            C 语言中没有对象，实现都是通过结构体来实现的
         3> 结构体数据长度
         返回值
            0 成功/其他 错误代号，很多C语言的程序都会如此设计，原因：成功只有一个，失败会有很多种！
            C 语言中，通常是非零即真
         */

        struct sockaddr_in serverAddress;

        // 1> 地址 inet_addr 可以将 ip 地址转换成整数
        // 提示：在网络上的使用的很多数据，需要做字节翻转
        serverAddress.sin_addr.s_addr = inet_addr(host.UTF8String);

        // 2> 端口 htons 可以将端口转换成整数
        // 端口号同样要做字节翻转
        serverAddress.sin_port = htons(port);

        // 3> 协议
        serverAddress.sin_family = AF_INET;

        // 在 C 语言中，通常传递结构体的指针同时，会传递结构体的尺寸
        int result = connect(self.clientSocket, (const struct sockaddr *)&serverAddress, sizeof(serverAddress));

        return (result == 0);
    }

    /**
     *  发送&接收消息
     */
    - (NSString *)sendAndRecv:(NSString *)msg {
        // 3. 发送数据给服务器
        /**
         参数
         1> 客户端socket
         2> 发送内容地址
         3> 发送内容长度
         4> 发送方式标志，一般为0
         返回值
         如果成功，则返回发送的字节数，失败则返回SOCKET_ERROR

         提示：在很多C语言框架中，会将基本数据类型进行封装，使用的时候，便于后续框架的调整
         */

        // 在 UTF8 编码中，一个中文对应 3 个字节
        ssize_t sendLen = send(self.clientSocket, msg.UTF8String, strlen(msg.UTF8String), 0);

        // 4. 从服务器接收数据

        uint8_t buffer[1024];

        // 1> 定义一个可变的二进制数据，方便拼劲
        NSMutableData *dataM = [NSMutableData data];

        // 服务器返回的回车计数
        int count = 0;

        while (count == 0)
        {
            // 2> 接收数据
            ssize_t recvLen = recv(self.clientSocket, buffer, sizeof(buffer), 0);
            [dataM appendBytes:buffer length:recvLen];

            // 通过跟踪，\r\n\r\n 需要继续等待，\r\n 表示传输结束
            // 取末尾一个字节
            uint8_t lastByte = buffer[recvLen - 1];

            // 取倒数第三个字节
            uint8_t preLastByte = buffer[recvLen - 3];

            if (lastByte == '\n' && preLastByte != '\n') {
                count++;
            }
        }

        return [[NSString alloc] initWithData:dataM encoding:NSUTF8StringEncoding];
    }

    /**
     *  断开连接
     */
    - (void)disconnect {
        // 5. 关闭连接
        close(self.clientSocket);
    }

@end



5. 延伸阅读


  
1.Linux socket 编程: 
http://www.ibm.com/developerworks/cn/education/linux/l-sock/l-sock.html 

  2. 网络编程学习笔记一：Socket编程: 
http://blog.csdn.net/gneveek/article/details/8699198

一个讲解很全的博文

http://blog.csdn.net/zwan0518/article/details/43025553