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1、2 Socket通信程序设计,基本内容,2.1 Socket通信原理2.2 Socket 网络编程2.3 项目实战,2.1 Socket通信原理,IP地址：主机标识端 口：服务类型,Socket=IP(address)+Port(server),套接字通讯首先强调发送方和接收方的区别,同时也明确服务器和客户机之间的不同 一个客户机必须知道服务器的地址和端口,以便进行申请连接 一个服务器从它接收到的数据报文中读取客户端的地址和端口 套接字通过,确定服务器和客户机的地址和端口以及协议，利用java.io实现数据的传输,Socket程序基本机理,Java-Internet语言具备强大网络通信功能,基
2、于套接字(Socket)通信方式,流套接字,TCP协议(Transmission Control Protocol),UDP协议(User Datagram Protocol),数据报套接字,Java的Socket属于流式套接字通信，采用TCP协议，提供面向连接的服务，实现可靠的通信。,Java Socket,J提供两个类，实现Socke通信：,Socket编程属低层次网络编程，功能强大，相对URL网络编程提供更多的功能和更灵活的控制，复杂度较高。,ServerSocket-服务器端 Socket-客户端通,操作TCP 套接字的发送和接收需要借助java.io包的 InputStream/Ou
3、tputStream 完成，分别通过方法实现：Socket.getInputStream()/Socket.getOutputStream(),Socket/ServerSocket构造函数,Socket()通过系统默认类型的 SocketImpl 创建未连接套接字 Socket(InetAddress address,int port)创建一个流套接字并将其连接到指定 IP 地址的指定端口号 Socket(InetAddress address,int port,InetAddress localAddr,int localPort)创建一个套接字并将其连接到指定远程端口上的指定远程地址 S
4、ocket(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 Socket(String host,int port,InetAddress localAddr,int localPort)创建一个套接字并将其连接到指定远程主机上的指定远程端口,ServerSocket()创建非绑定服务器套接字 ServerSocket(int port)创建绑定到特定端口的服务器套接字 ServerSocket(int port,int backlog)利用指定的 backlog 创建服务器套接字并将其绑定到指定的本地端口号 ServerSocket(int po
5、rt,int backlog,InetAddress bindAddr)使用指定的端口、侦听 backlog 和要绑定到的本地 IP 地址创建服务器,Socket/ServerSocket主要方法,Java Socket通信原理,通讯的两个程序分别为Client/Server。Client端程序申请连接，Server端程序监听所有端口，判断是否有Client程序的服务请求。当Client程序请求某端口连接时，Server程序将“套接字”连接到该端口上，此时，Client/Server程序建立一个虚连接。Client程序向套接字写入请求，Server程序处理请求并把处理结果通过套接字送回给Cli
6、ent。通信结束时，拆除所建的虚拟连接。,Socket网络通信程序由三个基本部分组成：（1）建立连接：通信双方在通信开始之前，建立一条专用的虚拟连接通道（2）数据通信：利用虚拟连接通道传送数据信息进行通信（3）拆除连接：通信结束时，将所建的虚拟连接拆除。,2.2 Socket 网络编程,Server端,Client端,service=ServiceSocket(port_number)创建service对象,以TCP服务实现端口监听socket=ServerSocket.accept()创建socke对象,接收用户访问请求,Socket=Socket(port_number)创建socke对象
7、，建立连接，发送访问请求,InputStream Socket对象输入流OutputStream Socket对象输出流通过socke对象实现与Client端数据传输,OutputStream Socket对象输出流InputStream Socket对象输入流通过socke对象，实现与Servert端数据传输,socket.close()关闭Socke关闭结束与Client端的连接service.close()关闭监听程序,socket.close()关闭Socke结束与Server端的连接,(1)建立连接,(2)数据通讯,(3)拆除连接,Socke通信机制,OutputStream获得So
8、cket对象输出流,Socke通信机制,建,立,S,o,c,k,e,t,连,接,通过流传输数据,服务端,联结成功获得已连接的Socket对象,Socket(host,port)创建Socket对象向指定主机端口发出连接请求,客户端,Socket对象,ServerSocket对象,InputStream获得Socket对象输入流,申,请,连,接,ServiceSocket.close()停止提供TCP连接服务,一个ServerSocket对象和一个Socket对象,一个Socket对象,Socket.close()关闭TCP连接,ServiceSocket(port)创建ServiceSocke
9、对象,提供TCP连接服务,accept()在指定的端口监听客户端请求联结创建,InputStream获得Socket对象输入流,Socket.close()关闭TCP连接,OutputStream获得Socket对象输出流,ServerSocket对象,访问监听,利用构造函数创建ServerSocke/Socket两个对象，建立双向连接引入异常处理机制建立I/O流实现读/写数据流释放连接,ServerSocket程序基本框架结构,Java ServerSocket,Socket创建一个服务器的典型工作流程：(1)创建一个指定端口的ServerSocket对象。(2)ServerSocket对象
10、调用accept()方法创建一个Socket对象。实现端口监听连接请求。-但accept()收到客户端连接请求，且返回连接客户端与服务器的Socket对象，则双方的虚电路建立完成。(3)调用getInputStream()方法和getOutputStream()方法获得Socket对象的输入流和输出流。(4)服务器与客户端根据协议交互数据。(5)直至一端请求关闭连接，服务器和客户端连接终止。(6)服务器回到第2步，继续监听下一次的连接。而客户端则运行结束。,import java.io.*;import.*;public class TcpServerstatic public void ma
11、in(String args)try ServerSocket svrsoc=new ServerSocket(8000);Socke soc=svrsoc.accept();InputStream is=soc.getInputStream();/Socket输入流 DataInputStream in=new DataInputStream(is);OutputStream os=soc.getOutputStream();/Socket输出流 PrintStream out=new PrintStream(os);/*服务器创建输入流对象in和输出流对象out，接收客户输入信息（in）和
12、向客户发送信息(out)，同样，客户端也建立两个对象，与服务器双向通信。服务器向输出流信息都成为客户输入信息，而客户输出的信息送入服务者的输入流。*/InetAddress clientIP=soc.getInetAddress();System.out.println(Clients IP address:+clientIP);int port=soc.getPort();/得到客户方的端口 System.out.println(Clients port:+port);out.println(Welcome!.);String str=in.readLine();/在输入流对象in中读一行
13、while(!str.equals(“quit”)System.out.println(“客户端:+str);str=in.readLine();System.out.println(“客户关机.);catch(Exception e)System.out.println(Error:+e);finally is.close();/关闭输入流 os.close();/关闭输出流 soc.close();/关闭socket，拆除链路 svrsoc.close();/关闭监听，停止服务,1、创建指定端口的ServerSocket对象,2、调用accept()方法监听端口连接请求,3-1、Socke
14、t绑定客户IP地址和端口3-2、调用getInputStream()或getOutputStream()方法获得Socket对象的输入流和输出流,4、服务器与客户端连接根据协议交互数据,5、请求关闭连接，服务器和客户端连接终止,6、停止该用户TCP连接服务,服务器套接字程序,Java Socket,Socket创建一个客户端的典型工作流程：(1)创建一个指定地址和端口的Socket对象，建立服务器与客户端连接。(2)调用getInputStream()方法或getOutputStream()方法获得Socket对象的输入流和输出流。(3)服务器与客户端连接根据协议交互数据。(4)请求关闭连接，
15、服务器和客户端连接终止。,import.*;import java.io.*;public class TcpClient static public void main(String args)try Socket soc=new Socket(localhost,8000);System.out.println(Connecting to the Server.);InputStream is=soc.getInputStream();OutputStream os=soc.getOutputStream();DataInputStream in=new DataInputStream(i
16、s);PrintStream out=new PrintStream(os);String strin=in.readLine();System.out.println(“服务器端:+strin);byte bmsg=new byte20;System.in.read(bmsg);String msg=new String(bmsg,0);msg=msg.trim();while(!msg.equals(quit)/从键盘循环读入，直到输入”quit”为止 out.println(msg);System.in.read(bmsg);msg=new String(bmsg,0);msg=msg.
17、trim();out.println(msg);catch(Exception e)System.out.println(Error:+e);finally is.close();/关闭输入流 os.close();/关闭输出流 soc.close();/关闭socket，拆除链路 System.exit(0);,1、创建指定地址和端口的Socket对象建立服务器与客户端连接,2、调用getInputStream()或getOutputStream()方法获得Socket对象的输入流和输出流,3、服务器与客户端连接根据协议交互数据,4、关闭请求连接，服务器和客户端连接终止,客户机套接字程序,S
18、ocke通信编程-异常处理,ServerSocket和socket编程需要进行try-catch异常处理（1）服务器端：ServerSocket server;Socket socket;try server=new ServerSocket(port);socket=server.accept();.catch(Exception e)System.out.println(“Error occurred：”+e);（2）客户端：Socket socket;try socket=new Socket(“Server Name”,port);catch(Exception e)System.ou
19、t.println(“Error occurred：”+e);,建立Socket连接后，利用方法getOutputStream()和getInputStream()建立向Socket读写数据的I/O流。需要进行try-catch异常处理。tryInputStream ins=socket.getInputStream();OutputStream outs=socket.getOutputStream();catch(Exception e)System.out.println(“Error occurred:”+e);,Socke通信编程 建立/输出流,获取Socket的输入/输出流后，需要
20、对两个流对象建立数据流的读/写操作InputStream ins=socket.getInputStream();OutputStream outs=socket.getOutputStream();或 PrintStream out=new PrintStream(outs);读入一个字符串并将其长度写入输出流中，则用：String str=inn.readLine();out.println(str.length();,Socke通信编程 读写数据流,无论是服务器程序还是客户端程序，通信结束时，必须断开连接并释放所占用的资源。Java断开连接方法：close();（1）关闭输入输出流 停止
21、数据传输（2）关闭socket 终止申请服务（3）关闭server socket 关闭监听服务,Socke通信编程 释放连接,问题：Socket设计输入流和输出流的处理，客户机与服务器进行数据读取时将引起堵塞。解决办法：服务器一旦接受到用户的Socket，将专门为该用户建立在一个独立的线程，进行数据的访问交换操作。,/(2)服务器端程序import java.io.*;import.*;import java.util.*;public class Server public static void main(String args)ServerSocket server=null;Serve
22、rThread thread;Socket you=null;while(true)try server=new ServerSocket(4331);catch(IOException e1)System.out.println(“正在监听”);/ServerSocket对象不能重复创建。try you=server.accept();System.out.println(客户的地址:+you.getInetAddress();catch(IOException e)System.out.println(正在等待客户);if(you!=null)new ServerThread(you).s
23、tart();/为每个客户启动一个专门的线程。else continue;,class ServerThread extends Thread Socket socket;DataOutputStream out=null;DataInputStream in=null;String s=null;ServerThread(Socket t)socket=t;try in=new DataInputStream(socket.getInputStream();out=new DataOutputStream(socket.getOutputStream();catch(IOException
24、e)public void run()while(true)double a=0,b=0,c=0,root1=0,root2=0;try a=in.readDouble();/堵塞状态，除非读取到信息。b=in.readDouble();c=in.readDouble();double disk=b*b-4*a*c;root1=(-b+Math.sqrt(disk)/(2*a);root2=(-b-Math.sqrt(disk)/(2*a);out.writeDouble(root1);out.writeDouble(root2);catch(IOException e)System.out.
25、println(客户离开);break;,/(1)客户端程序import.*;import java.io.*;import java.awt.*;import java.awt.event.*;import javax.swing.*;class Client extends JFrame implements Runnable,ActionListener JButton connection,computer;JTextField inputA,inputB,inputC;JTextArea showResult;Socket socket=null;DataInputStream in
26、=null;DataOutputStream out=null;Thread thread;public Client()socket=new Socket();/待连接的套接字。connection=new JButton(连接服务器);computer=new JButton(求方程的根);computer.setEnabled(false);/没有和服务器连接之前,该按钮不可用。inputA=new JTextField(0,12);inputB=new JTextField(0,12);inputC=new JTextField(0,12);Box boxV1=Box.createVe
27、rticalBox();boxV1.add(new JLabel(输入2次项系数);boxV1.add(new JLabel(输入1次项系数);boxV1.add(new JLabel(输入常数项);Box boxV2=Box.createVerticalBox();boxV2.add(inputA);boxV2.add(inputB);boxV2.add(inputC);Box baseBox=Box.createHorizontalBox();baseBox.add(boxV1);baseBox.add(boxV2);Container con=getContentPane();con.s
28、etLayout(new FlowLayout();showResult=new JTextArea(8,18);con.add(connection);con.add(baseBox);con.add(computer);con.add(new JScrollPane(showResult);computer.addActionListener(this);connection.addActionListener(this);thread=new Thread(this);setBounds(100,100,360,310);setVisible(true);setDefaultCloseO
29、peration(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);,public void run()while(true)try double root1=in.readDouble();/堵塞状态，除非读取到信息。double root2=in.readDouble();showResult.append(n两个根:n+root1+n+root2);showResult.setCaretPosition(showResult.getText().length();catch(IOException e)showResult.setText(与服务器已断开);computer.setEnable
30、d(false);break;public void actionPerformed(ActionEvent e)if(e.getSource()=connection)try/请求和服务器建立套接字连接 if(socket.isConnected()else InetAddress address=InetAddress.getByName(127.0.0.1);InetSocketAddress socketAddress=new InetSocketAddress(address,4331);socket.connect(socketAddress);in=new DataInputSt
31、ream(socket.getInputStream();out=new DataOutputStream(socket.getOutputStream();computer.setEnabled(true);thread.start();catch(IOException ee)if(e.getSource()=computer)try double a=Double.parseDouble(inputA.getText(),b=Double.parseDouble(inputB.getText(),c=Double.parseDouble(inputC.getText();double d
32、isk=b*b-4*a*c;if(disk=0)out.writeDouble(a);out.writeDouble(b);out.writeDouble(c);else inputA.setText(此2次方程无实根);catch(Exception ee)inputA.setText(请输入数字字符);public static void main(String args)Client win=new Client();,2.3 项目实战：聊天室系统的设计与实现,1.系统整体框架(C/S模式),2.模块设计,客户端,登陆,修改用户名,发送聊天信息,接收并显示聊天信息,修改服务器地址,服务器
33、端,启动服务器,发送系统消息,发送聊天信息,接收并显示或转发聊天信息,端口设置,图1 客户端模块设计,图2 服务器端模块设计,注册,3.传送消息的种类及格式设计,注册信息 0登陆信息 1聊天信息 2系统信息 3退出信息 4,界面示意图,1.类 JComboBox 将按钮或可编辑字段与下拉列表组合的组件。用户可以从下拉列表中选择值，下拉列表在用户请求时显示。如果使组合框处于可编辑状态，则组合框将包括用户可在其中键入值的可编辑字段。JComboBox(Objectitems)创建包含指定数组中的元素的 JComboBox。,4.所需要的知识,2.类 ObjectInputStream和Object
34、OutputStream 可以读取/输出（重构）对象。通过使用流中的文件可以实现对象的持久存储。如果流是网络套接字流，则可以在另一台主机上或另一个进程中重构对象。protected ObjectOutputStream()为完全重新实现 ObjectOutputStream 的子类提供一种方法，让它不必分配仅由 ObjectOutputStream 的实现使用的私有数据。ObjectOutputStream(OutputStreamout)创建写入指定 OutputStream 的ObjectOutputStream。,3.类JDialog 创建对话框窗口的主要类。可以使用此类创建自定义的对话
35、框，或者调用 JOptionPane中的多个类方法来创建各种标准对话框。,4.线程的创建1）通过扩展Thread类2）实现Runnable接口5.结构体的设计 public class Node String username=null;Socket socket=null;ObjectOutputStream out=null;ObjectInputStream in=null;,The end!,聊天室系统的设计与实现聊天界面设计客户端发送聊天消息，服务器端接受聊天消息服务器端发送聊天消息，客户端接受聊天消息合法性判断启动服务，停止服务，退出连接设置多个客户端之间通信数据库设计，注册及登陆,计算机应用技术课程实习,实习手册书写要求：时间：2011.1.4-1.15，共10次日志和2篇周记，1篇实习报告第一周：4，5，6，7，8第二周：10，11，12，13，14上交形式：纸质版和电子版,
