[Java]Socket套接字(网络编程入门)

简介: 本文介绍了基于Java Socket实现的一对一和多对多聊天模式。一对一模式通过Server和Client类实现简单的消息收发;多对多模式则通过Server类维护客户端集合,并使用多线程实现实时消息广播。文章旨在帮助读者理解Socket的基本原理和应用。

【版权声明】未经博主同意,谢绝转载!(请尊重原创,博主保留追究权)
https://developer.aliyun.com/article/1631538
出自【进步*于辰的博客

参考笔记二,P61。

注:“一对一”、“多对多”是相对于Socket而言,而非服务端 / 客户端类的个数。

1、概述

两种聊天模式的共同点:ClientServer都是以管道(IO流)的方式进行一对一连接、通信,故在"多对多"聊天模式的实现中,需要循环接收多个Socket(客户端,见第2.2项)。(大家可能云里雾里,继续看)

从IO流的角度:

  1. Client,读取input流是获取回复,output流用于发送请求;
  2. Server:读取input是获取请求,output流用于响应。

ClientServer 发送消息的实现都基于阻塞,实现“聊天”的本质就是循环“发送-接收”消息的过程。

2、二种聊天模式

2.1 “一对一”

看下述代码:
1、服务端类Server

/**
 * 功能:Server 与 Client 一对一聊天
 */
public class Server {
   
    public static void main(String[] args) throws Exception {
   
        ServerSocket server = new ServerSocket(8844);
        System.out.println("等待:");

        Socket client = server.accept();// 阻塞,当有 Socket 访问时,返回此 Socket,阻塞放开
        System.out.println("连接成功");

        BufferedReader req = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));// 缓冲输入流,用于获取请求
        PrintWriter resp = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true);// 缓冲输出流,用于响应。true → 自动刷新
        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));// 用于获取键盘输入

        while (true) {
   
            String reqStr = req.readLine();// 读取 Socket 输入流,因为 Client 还未输入,阻塞。当 Client 输入后,阻塞放开
            System.out.println("请求 = " + reqStr);

            System.out.print("input:");
            String respStr = in.readLine();// 获取键盘输入,阻塞
            resp.println(respStr);// 输出响应(发送回复)
        }
    }
}

2、客户端类·Client·。

public class Client {
   
    public static void main(String[] args) throws Exception {
   
        Socket client = new Socket("127.0.0.1", 8844);

        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));// 缓冲输入流,用于获取键盘输入
        PrintWriter req = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(client.getOutputStream()), true);// 缓冲输出流,用于发送请求
        BufferedReader resp = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));// 用于获取响应

        while (true) {
   
            System.out.print("input:");
            String reqStr = in.readLine();// 获取键盘输入,阻塞
            req.println(reqStr);// 发送请求

            String respStr = resp.readLine();// 读取输入流(获取响应)
            System.out.println("响应 = " + respStr);
        }
    }
}

127.0.0.1是本地ip,如果服务端不在本地,可以使用cmd → ipconfig 或 ipconfig/all查询本机ip

2.2 “多对多”

看下述代码:
1、服务端类Server

/**
 * 业务:负责将各个客户端发送的信息广播推送
 */
public class Server {
   

    private static Set<Socket> set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());

    public static void main(String[] args) throws Exception {
   
        ServerSocket server = new ServerSocket(8844);
        System.out.println("等待:");

        while (true) {
   
            Socket client = server.accept();
            System.out.println("连接成功");
            set.add(client);

            /**
             * 为什么使用线程?
             *      1、实时接收各个客户端消息;
             *      2、实时推送;
             *      3、为了能获取各个客户端信息。
             * 这些工作只能在后台运行,而不能在主线程执行,因为一个线程(主线程)会因阻塞、导致后续其他工作一并终止。
             * 因此,需要线程,并且为每个客户端都创建一个。
             */
            new Thread(() -> {
   
                /**
                 * 为什么在线程内获取输入流等信息,而不是线程外?
                 *      因为线程外属于主线程,如 req 这些变量都是局部变量,会被后续覆盖,
                 *      因此置于线程内,这样每个线程都独立保存着当前客户端的信息。
                 */
                try (BufferedReader req = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()))) {
   
                    while (true) {
   
                        String reqStr = req.readLine();
                        for (Socket current : set) {
   
                            if (current == client)// 向所有客户端推送消息,排除发送者
                                continue;
                            // 根据当前客户端对象获取输出管道(输出流)推送消息
                            PrintWriter resp = new PrintWriter(current.getOutputStream(), true);
                            resp.println(reqStr);
                        }
                        System.out.println(new Date());
                    }
                } catch (Exception e) {
   
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
        }
    }
}

2、客户端类Client

public class Client {
   
    public static void main(String[] args) throws Exception {
   
        Socket client = new Socket("127.0.0.1", 8844);

        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        PrintWriter req = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(client.getOutputStream()), true);
        BufferedReader resq = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));

        /**
         * 为什么使用线程?
         *      为了实时获取推送消息
         */
        new Thread(() -> {
   
            try {
   
                while (true) {
   
                    String respStr = resq.readLine();
                    System.out.println("响应 = " + respStr);
                }
            }catch (Exception e) {
   
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();

        // 发送请求
        while (true) {
   
            System.out.println("input:");
            String reqStr;
            if (!(reqStr = in.readLine()).isEmpty())
                req.println(reqStr);
            else
                System.out.println("info can't empty");
        }
    }
}

若要生成多个客户端进行聊天,正确的做法不是重启类,因为那样的结果是覆盖,结果还是一个客户端。因此,需要再创建Client类。

最后

本文的例子是为了阐述Socket套接字的使用、方便大家理解而简单举出的,不一定有实用性,仅是抛砖引玉。并且,示例功能比较粗糙。为什么我不添加一些功能?比如:使用swinghtml生成一个聊天界面、完善聊天功能,等等。

原由

  1. 本文的核心是阐述Socket套接字的使用
  2. Socket套接字只是网络编程的开端;
  3. 单一使用Socket难以开发性能优良、功能完善的聊天功能。

因此,后续我会使用WebSocket实现。

本文完结。

相关文章
|
1天前
|
监控 架构师 Java
Java虚拟机调优的艺术:从入门到精通####
本文作为一篇深入浅出的技术指南,旨在为Java开发者揭示JVM调优的神秘面纱,通过剖析其背后的原理、分享实战经验与最佳实践,引领读者踏上从调优新手到高手的进阶之路。不同于传统的摘要概述,本文将以一场虚拟的对话形式,模拟一位经验丰富的架构师向初学者传授JVM调优的心法,激发学习兴趣,同时概括性地介绍文章将探讨的核心议题——性能监控、垃圾回收优化、内存管理及常见问题解决策略。 ####
|
19天前
|
监控 安全 Java
Java中的多线程编程:从入门到实践####
本文将深入浅出地探讨Java多线程编程的核心概念、应用场景及实践技巧。不同于传统的摘要形式,本文将以一个简短的代码示例作为开篇,直接展示多线程的魅力,随后再详细解析其背后的原理与实现方式,旨在帮助读者快速理解并掌握Java多线程编程的基本技能。 ```java // 简单的多线程示例:创建两个线程,分别打印不同的消息 public class SimpleMultithreading { public static void main(String[] args) { Thread thread1 = new Thread(() -> System.out.prin
|
20天前
|
消息中间件 编解码 网络协议
Netty从入门到精通:高性能网络编程的进阶之路
【11月更文挑战第17天】Netty是一个基于Java NIO(Non-blocking I/O)的高性能、异步事件驱动的网络应用框架。使用Netty,开发者可以快速、高效地开发可扩展的网络服务器和客户端程序。本文将带您从Netty的背景、业务场景、功能点、解决问题的关键、底层原理实现,到编写一个详细的Java示例,全面了解Netty,帮助您从入门到精通。
70 0
|
25天前
|
Java 大数据 API
14天Java基础学习——第1天:Java入门和环境搭建
本文介绍了Java的基础知识,包括Java的简介、历史和应用领域。详细讲解了如何安装JDK并配置环境变量,以及如何使用IntelliJ IDEA创建和运行Java项目。通过示例代码“HelloWorld.java”,展示了从编写到运行的全过程。适合初学者快速入门Java编程。
|
1月前
|
存储 安全 Java
🌟Java零基础-反序列化:从入门到精通
【10月更文挑战第21天】本文收录于「滚雪球学Java」专栏,专业攻坚指数级提升,希望能够助你一臂之力,帮你早日登顶实现财富自由🚀;同时,欢迎大家关注&&收藏&&订阅!持续更新中,up!up!up!!
71 5
|
28天前
|
安全 Java 调度
Java中的多线程编程入门
【10月更文挑战第29天】在Java的世界中,多线程就像是一场精心编排的交响乐。每个线程都是乐团中的一个乐手,他们各自演奏着自己的部分,却又和谐地共同完成整场演出。本文将带你走进Java多线程的世界,让你从零基础到能够编写基本的多线程程序。
34 1
|
1月前
|
Java 数据处理 开发者
Java多线程编程的艺术:从入门到精通####
【10月更文挑战第21天】 本文将深入探讨Java多线程编程的核心概念,通过生动实例和实用技巧,引导读者从基础认知迈向高效并发编程的殿堂。我们将一起揭开线程管理的神秘面纱,掌握同步机制的精髓,并学习如何在实际项目中灵活运用这些知识,以提升应用性能与响应速度。 ####
46 3
|
2月前
|
Java
Java中的多线程编程:从入门到精通
本文将带你深入了解Java中的多线程编程。我们将从基础概念开始,逐步深入探讨线程的创建、启动、同步和通信等关键知识点。通过阅读本文,你将能够掌握Java多线程编程的基本技能,为进一步学习和应用打下坚实的基础。
|
6月前
|
缓存 监控 Java
Java Socket编程最佳实践:优化客户端-服务器通信性能
【6月更文挑战第21天】Java Socket编程优化涉及识别性能瓶颈,如网络延迟和CPU计算。使用非阻塞I/O(NIO)和多路复用技术提升并发处理能力,减少线程上下文切换。缓存利用可减少I/O操作,异步I/O(AIO)进一步提高效率。持续监控系统性能是关键。通过实践这些策略,开发者能构建高效稳定的通信系统。
175 1
|
6月前
|
IDE Java 开发工具
从零开始学Java Socket编程:客户端与服务器通信实战
【6月更文挑战第21天】Java Socket编程教程带你从零开始构建简单的客户端-服务器通信。安装JDK后,在命令行分别运行`SimpleServer`和`SimpleClient`。服务器监听端口,接收并回显客户端消息;客户端连接服务器,发送“Hello, Server!”并显示服务器响应。这是网络通信基础,为更复杂的网络应用打下基础。开始你的Socket编程之旅吧!
99 3