Socket通信原理（多线程）

我们在日常上网时，会经常登录某个网址，发送我们的请求信息，然后从该网站得到我们想要的信息。这个是怎么实现的呢。其实，我们可以把我们自己当成客户端，网站当成服务端。其实这是个相对的概念，就是谁收到请求，谁就是服务端；谁发送请求，谁就是客户端。而发送和接收请求都是基于Socket 对象实现的。而这个过程是怎么样的呢？（这里介绍的是基于TCP/IP 的通信）
下面我先用一个简单的图解表示一下：

通过上面的图解，我们可以很清晰的看到整个通信的流程。
对于编码来实现的话，我们首先需要编写服务端，然后再编写客户端。

服务端的实现思路：

首先创建ServerSocket类的对象，并定义端口
然后利用该对象的accept() 的方法，来等待接收请求，注意这里是阻塞的状态。
如果接收到请求，就会相应的创建Socket类的对象
首先我们可以向客户端发送消息，“我们收到了你的请求！”,利用Socket对象的输出流。
我们利用Scoket对象获取输入流，接收客户端发送的信息。
关闭相关资源

客户端的实现思路：

创建客户端的Socket对象，并指定想要连接的服务端的IP地址和端口号
获取Socket对象的输入流，接收服务端发送的消息
获取Socket对象的输出流，向服务端发送指定的内容
关闭相关资源

几个需要知道的概念：

IP地址：为实现网络中不同计算机之间的通信，每台机器必须有一个唯一的标识–IP地址
常见格式：192.168.25.130，本机地址一般为127.0.0.1或者“localhost”
端口号：为了区分不同应用的程序，范围为0~65535, 其中 0-1023 为系统保留，我们要定义最好大于1023.
传输的数据单位：输入和输出流的传输的最小单位是字节，8个bit。
TCP:Transmission Control Protocol 传输控制协议
IP：Internet Protocol 互联网协议

具体的代码实现：
首先是服务端：

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;/*** @author:Xiao* @Date:2021/5/31**/
public class Server {public static void main(String[] args) {try {//1.创建一个服务器端Socket，即ServerSocket，指定绑定的端口，并监听此端口ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);System.out.println("***服务器即将启动，等待客户端的连接***");//2.调用accept()方法开始监听，等待客户端的连接Socket socket=serverSocket.accept();System.out.println("连接一台客户机");//3.获取输入流，并读取客户端信息InputStream is = socket.getInputStream();InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);// 使用字符缓冲流BufferedReader br = new BufferedReader(isr);String info=null;while((info=br.readLine())!=null){//循环读取客户端的信息。一行一行的读取System.out.println("我是服务器，客户端说："+info);}socket.shutdownInput();//关闭输入流//4.获取输出流，响应客户端的请求OutputStream os = socket.getOutputStream();// 使用标准打印流PrintWriter pw = new PrintWriter(os);pw.write("欢迎您！");pw.flush();//调用flush()方法将缓冲输出socket.shutdownOutput();// 5.关闭资源br.close();is.close();isr.close();os.close();pw.close();socket.close();serverSocket.close();}catch (IOException e){e.printStackTrace();}}
}

客户端的是代码实现：

import java.io.*;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;/*** @author:Xiao* @Date:2021/5/31**/
public class Client {public static void main(String[] args) {try {//1.创建客户端Socket，指定服务器地址和端口Socket socket=new Socket("localhost", 8888);//2.获取输出流，向服务器端发送信息OutputStream os=socket.getOutputStream();//字节输出流PrintWriter pw=new PrintWriter(os);//将输出流包装为打印流pw.write("用户名：alice;密码：789");pw.flush();socket.shutdownOutput();//关闭输出流//3.获取输入流，并读取服务器端的响应信息InputStream is=socket.getInputStream();BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(is));String info=null;while((info=br.readLine())!=null){System.out.println("我是客户端，服务器说："+info);}socket.shutdownInput();//4.关闭资源br.close();is.close();pw.close();os.close();socket.close();}  catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

输出片段：

服务端的窗口：
***服务器即将启动，等待客户端的连接***
连接一台客户机
我是服务器，客户端说：用户名：alice;密码：789客户端的窗口：
我是客户端，服务器说：欢迎您！

考虑的问题：当我们需要用多个客户端连通服务器的时候应该怎么办呢？

其实我们可以采用多线程的方式。我们可以把服务端每接收到一个连接时，就启动一个线程对象，然后去执行相应的任务。我们可以把这个代码块可以写成Thread类。

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;/** 服务器线程处理类*/
public class ServerThread extends Thread {// 和本线程相关的SocketSocket socket = null;public ServerThread(Socket socket) {this.socket = socket;}//线程执行的操作，响应客户端的请求public void run(){InputStream is=null;InputStreamReader isr=null;BufferedReader br=null;OutputStream os=null;PrintWriter pw=null;try {//获取输入流，并读取客户端信息is = socket.getInputStream();isr = new InputStreamReader(is);br = new BufferedReader(isr);String info=null;while((info=br.readLine())!=null){//循环读取客户端的信息System.out.println("我是服务器，客户端说："+info);}socket.shutdownInput();//关闭输入流//获取输出流，响应客户端的请求os = socket.getOutputStream();pw = new PrintWriter(os);pw.write("欢迎您！");pw.flush();//调用flush()方法将缓冲输出} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}finally{//关闭资源try {if(pw!=null)pw.close();if(os!=null)os.close();if(br!=null)br.close();if(isr!=null)isr.close();if(is!=null)is.close();if(socket!=null)socket.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
}

然后在服务端的accept() 的方法下改成while循环，不断的接收新连接的客户端。则代码可以相应的改成：（因为在socket=serverSocket.accept(); 等待连接的时候是阻塞的状态，所以不会一直无限循环下去，导致资源的浪费。）

/** 基于TCP协议的Socket通信* 服务器端，多线程实现*/
public class Server {public static void main(String[] args) {try {//1.创建一个服务器端Socket，即ServerSocket，指定绑定的端口，并监听此端口ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(8888);Socket socket=null;//记录客户端的数量int count=0;System.out.println("***服务器即将启动，等待客户端的连接***");//循环监听等待客户端的连接while(true){//调用accept()方法开始监听，等待客户端的连接socket=serverSocket.accept();//创建一个新的线程ServerThread serverThread=new ServerThread(socket);//启动线程serverThread.start();count++;//统计客户端的数量System.out.println("客户端的数量："+count);InetAddress address=socket.getInetAddress();System.out.println("当前客户端的IP："+address.getHostAddress());}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

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