一、Socket概述

Socket是一个网络通信的套接字(接口)

socket 的原意是“插座”,在计算机通信领域,socket 被翻译为“套接字”,它是计算机之间进行通信的一种约定或一种方式。 通过 socket 这种约定,一台计算机可以接收其他计算机的数据,也可以向其他计算机发送数据。socket可以看作两台主机之间逻辑连接的端点。(通俗来说:网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换,这个连接的一端称为一个socket)。 socket 的原意是“插座”,在计算机通信领域,socket 被翻译为“套接字”,它是计算机之间进行通信的一种约定或一种方式。 通过 socket 这种约定,一台计算机可以接收其他计算机的数据,也可以向其他计算机发送数据。

TCP/IP协议是传输层协议,主要解决数据如何在网络中传输。

HTTP是应用层协议,主要解决如何包装数据。

Socket是通信的基石,是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。它是网络通信过程中端点的抽象表示,包含进行网络通信必须的五种信息:连接使用的协议、本地主机的IP地址、本地进程的协议端口、远程主机的IP地址、远程进程的协议端口。

二、套接字类型

使用TCP/IP协议的流格式套接字

可以将这个“流”比喻成一条传送带,只要传送带本身没有问题(不会断网),就能保证数据不丢失;同时,较晚传送的数据不会先到达,较早传送的数据不会晚到达,这就保证了数据是按照顺序传递的。

  • 数据报套接字是一种可靠的、按顺序传递的、以可靠性为目的的套接字。主要应用于http网页请求

使用UDP协议的数据报格式的套接字(SOCK_DGRAM)

针对有些数据需要传输速度快为第一需求,发明了 使用UDP协议的数据报格式套接字,计算机只管传输数据,不作数据校验,如果数据在传输中损坏,或者没有到达另一台计算机,是没有办法补救的。也就是说,数据错了就错了,无法重传。 它有以下特征:

  • 强调快速传输而非传输顺序;
  • 传输的数据可能丢失也可能损毁;
  • 限制每次传输的数据大小;
  • 数据的发送和接收是同步的(有的教程也称“存在数据边界”)。
  • 数据报套接字是一种不可靠的、不按顺序传递的、以追求速度为目的的套接字。主要应用于网络聊天和视频通话。

三、Socket整体流程

Socket编程主要涉及到客户端和服务端两个方面,首先是在服务器端创建一个服务器套接字 (ServerSocket),并把它附加到一个端口上,服务器从这个端口监听连接。端口号的范围是0到 65536,但是0到1024是为特权服务保留的端口号,可以选择任意一个当前没有被其他进程使用的端口。

客户端(Socket)请求与服务器进行连接的时候,根据服务器的域名或者IP地址,加上端口号,打开一个套接字(也就是连接一个服务端)。当服务器接受连接后,服务器和客户端之间的通信就像输入输出流一样进行操作。

四、Socket原理图

五、Socket编程示例

基于TCP的socket编程 1.服务端:

public class ServerDemo {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    //1.创建一个线程池,如果有客户端连接就创建一个线程, 与之通信
    ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
    //2.创建 ServerSocket 对象
    ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
    System.out.println("服务器已启动");
    while (true) {
      //3.监听客户端
      Socket socket = serverSocket.accept();
      System.out.println("有客户端连接");
      //4.开启新的线程处理
      executorService.execute(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
          handle(socket);
       }
     });
   }
 }
  public static void handle(Socket socket) {
    try {
      System.out.println("线程ID:" + Thread.currentThread().getId()
          + "  线程名称:" + Thread.currentThread().getName());
      //从连接中取出输入流来接收消息
      InputStream is = socket.getInputStream();
      byte[] b = new byte[1024];
      int read = is.read(b);
      System.out.println("客户端:" + new String(b, 0, read));
      //连接中取出输出流并回话
      OutputStream os = socket.getOutputStream();
      os.write("没钱".getBytes());
   } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
   } finally {
      try {
        //关闭连接
        socket.close();
     } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
     }
   }
 }
}

2.客户端:

public class ClientDemo {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    while (true) {
      //1.创建 Socket 对象
      Socket s = new Socket("127.0.0.1", 9999);
      //2.从连接中取出输出流并发消息
      OutputStream os = s.getOutputStream();
      System.out.println("请输入:");
      Scanner sc = new Scanner(System.in);
      String msg = sc.nextLine();
      os.write(msg.getBytes());
      //3.从连接中取出输入流并接收回话
      InputStream is = s.getInputStream();
      byte[] b = new byte[1024];
      int read = is.read(b);
      System.out.println("老板说:" + new String(b, 0, read).trim());
      //4.关闭
      s.close();
   }
 }
}