
新建一个ServerSocket对象然后用accept()方法接受请求连接的Socket对象在调用获得的Socket对象的getInetAddress()方法获取InetAddress对象在调用InetAddress对象的getHostAddress方法来获取IP地址。
程序清单 codes/ / /Client java
public class Client
{
public static void main(String[] args)
throws IOException
{
Socket socket = new Socket( )
//将Socket对应的输入流包装成BufferedReader
BufferedReader br = new BufferedReader(
new InputStreamReader(socket getInputStream()))
//进行普通IO *** 作
String line = br readLine()
System out println( 来自服务器的数据 + line)
//关闭输入流 socket
br close()
socket close()
}
}
上面程序中粗体字代码是使用ServerSocket和Socket建立网络连接的代码 斜体字代码是通过Socket获取输入流 输出流进行通信的代码 通过程序不难看出 一旦使用ServerSocket Socket建立网络连接之后 程序通过网络通信与普通IO并没有太大的区别
先运行上面程序中的Server类 将看到服务器一直处于等待状态 因为服务器使用了死循环来接受来自客户端的请求 再运行Client类 将可看到程序输出 来自服务器的数据 您好 您收到了服务器的新年祝福! 这表明客户端和服务器端通信成功
上面程序为了突出通过ServerSocket和Socket建立连接 并通过底层IO流进行通信的主题 程序没有进行异常处理 也没有使用finally块来关闭资源
实际应用中 程序可能不想让执行网络连接 读取服务器数据的进程一直阻塞 而是希望当网络连接 读取 *** 作超过合理时间之后 系统自动认为该 *** 作失败 这个合理时间就是超时时长 Socket对象提供了一个setSoTimeout(int timeout)来设置超时时长 如下的代码片段所示
Socket s = new Socket( )
//设置 秒之后即认为超时
s setSoTimeout( )
当我们为Socket对象指定了超时时长之后 如果在使用Socket进行读 写 *** 作完成之前已经超出了该时间限制 那么这些方法就会抛出SocketTimeoutException异常 程序可以对该异常进行捕捉 并进行适当处理 如下代码所示
try
{
//使用Scanner来读取网络输入流中的数据
Scanner scan = new Scanner(s getInputStream())
//读取一行字符
String line = scan nextLine()
…
}
//捕捉SocketTimeoutException异常
catch(SocketTimeoutException ex)
{
//对异常进行处理
…
}
假设程序需要为Socket连接服务器时指定超时时长 即经过指定时间后 如果该Socket还未连接到远程服务器 则系统认为该Socket连接超时 但Socket的所有构造器里都没有提供指定超时时长的参数 所以程序应该先创建一个无连接的Socket 再调用Socket的connect()方法来连接远程服务器 而connect方法就可以接受一个超时时长参数 如下代码所示
//创建一个无连接的Socket
Socket s = new Socket()
//让该Socket连接到远程服务器 如果经过 秒还没有连接到 则认为连接超时
s connconnect(new InetAddress(host port) )
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计算机网络相关的问题,如果想去了解,前提就是深刻理解网络4/7层模型。
记住并理解,上面每一层。切记,切记,切记。知道一些就可以开始主题,分两个部分TCP和Socket。
TCP是(Tranfer Control Protocol)的简称,在OSI参考模型第四层,也就是端口,到端口的的通信,它是一个可靠的双向连接,一旦建立连接就可以双向数据传输,双方都可以进行发送或接收 *** 作。
最常听说的就是三次握手。是的它说的就是TCP建立连接的过程。具体的步骤如下:
第一步:Server监听端口,状态为:Listen
第二部:Client发送SNY包,请求连接,并将状态改为:SYN_SEND
第三部:Server发送ACK包,和SNY包,同意,并请求连接,状态改为:SYN_RCVD
第四部:Client发送ACK包,Server收到包后,连接建立。双方状态改为:ESTABLISHED
第一步:Client发起FIN包。状态变为:FNI_WAIT_1
第二步:Server发送ACK包。状态变为:CLOSE_WAIT,Client收包后状态变为:FNI_WAIT_2
第三步:Server发送FIN包,状态变为:LAST_ACK。Client收包后状态变为:TIME_WAIT
第四步:Client发送ACK包。双方状态变为:CLOSED
需要注意的是,Client是在收到Server FIN包后两个最大报文时间(2MSL)后变为CLOSED状态的。双方都可以发起断开请求,上面是已先发起请求的是Client。
如何验证上面讲的这些呢?那就是抓包分析,其实日常的开发中也可以通过抓包来发现问题。在这里我简单贴个图看一下TCP的包,这个工具非常强大感兴趣的朋友可以去深入了解一下。
1可以在这个过滤,通过协议,通过IP,通过端口都可以。
2这个就是每个包,例子中的这个是个[SYN,ACK]包,就是建立TCP连接的第二次握手
3被抓取的包对应的网络层,从上到下分别是:物理层、数据链路层、网络层、传输层。
Socket其实就是TCP协议的实现。也就是说它就是TCP的API,当然其实Socket也支持别的协议如:UDP。既然是API那,上面说的其实就是它的原理。下面说一下它的使用。大概说一下。
1ServerSocket:是服务端来监听的类。监听方法accept()。
2客户端:创建Socket对象,设定IP和Port
3当有新的客户端连接时可以通过ServerSocket类获取Socket。而Socket就是我们的通讯渠道。
4发送和读取数据分别使用OutputStream和InputStream而这两个类是从Socket获取的。
其实Socket的基本使用就是这么简单,但是在其实项目中这样是无法满足需求的。实际上大多数场景都是需要一对多的提供服务。
使用多线程实现多客户端的通信
实现服务器与多个客户端进行通信, 可以接受多个客户端的请求并进行回复
应用多线程来实现服务器与多客户端之间的通信
1、服务器端创建ServerSocket,循环调用accept()等待客户端连接
2、客户端创建一个Socket并请求和服务器端连接
3、服务器端接受客户端请求,创建socket与该客户建立专线连接
4、建立连接的两个socket在一个单独的线程上对话
5、服务器端继续等待新的连接
1、客户端链接服务器
2、客户端发送用户名到服务器(比如发送"name:张三")
3、服务器根据前缀name: 验证用户,同时将当前socket与name存放在一个hashmap集合中,有了这个socket你害怕获取不到对应用户的ip
基于C#的socket编程的TCP异步实现
一、摘要
本篇博文阐述基于TCP通信协议的异步实现。
二、实验平台
Visual Studio 2010
三、异步通信实现原理及常用方法
31 建立连接
在同步模式中,在服务器上使用Accept方法接入连接请求,而在客户端则使用Connect方法来连接服务器。相对地,在异步模式下,服务器可以使用BeginAccept方法和EndAccept方法来完成连接到客户端的任务,在客户端则通过BeginConnect方法和EndConnect方法来实现与服务器的连接。
BeginAccept在异步方式下传入的连接尝试,它允许其他动作而不必等待连接建立才继续执行后面程序。在调用BeginAccept之前,必须使用Listen方法来侦听是否有连接请求,BeginAccept的函数原型为:
BeginAccept(AsyncCallback AsyncCallback, Ojbect state)
参数:
AsyncCallBack:代表回调函数
state:表示状态信息,必须保证state中包含socket的句柄
使用BeginAccept的基本流程是:
(1)创建本地终节点,并新建套接字与本地终节点进行绑定;
(2)在端口上侦听是否有新的连接请求;
(3)请求开始接入新的连接,传入Socket的实例或者StateOjbect的实例。
参考代码:
复制代码
//定义IP地址
IPAddress local = IPAddressParse("1270,0,1");
IPEndPoint iep = new IPEndPoint(local,13000);
//创建服务器的socket对象
Socket server = new Socket(AddressFamilyInterNetwork,SocketTypeStream,ProtocolTypeTcp);
serverBind(iep);
serverListen(20);
serverBeginAccecpt(new AsyncCallback(Accept),server);
复制代码
当BeginAccept()方法调用结束后,一旦新的连接发生,将调用回调函数,而该回调函数必须包括用来结束接入连接 *** 作的EndAccept()方法。
该方法参数列表为 Socket EndAccept(IAsyncResult iar)
下面为回调函数的实例:
复制代码
void Accept(IAsyncResult iar)
{
//还原传入的原始套接字
Socket MyServer = (Socket)iarAsyncState;
//在原始套接字上调用EndAccept方法,返回新的套接字
Socket service = MyServerEndAccept(iar);
}
复制代码
至此,服务器端已经准备好了。客户端应通过BeginConnect方法和EndConnect来远程连接主机。在调用BeginConnect方法时必须注册相应的回调函数并且至少传递一个Socket的实例给state参数,以保证EndConnect方法中能使用原始的套接字。下面是一段是BeginConnect的调用:
Socket socket=new Socket(AddressFamilyInterNetwork,SocketTypeStream,ProtocolTypeTcp)
IPAddress ip=IPAddressParse("127001");
IPEndPoint iep=new IPEndPoint(ip,13000);
socketBeginConnect(iep, new AsyncCallback(Connect),socket);
EndConnect是一种阻塞方法,用于完成BeginConnect方法的异步连接诶远程主机的请求。在注册了回调函数后必须接收BeginConnect方法返回的IASynccReuslt作为参数。下面为代码演示:
复制代码
void Connect(IAsyncResult iar)
{
Socket client=(Socket)iarAsyncState;
try
{
clientEndConnect(iar);
}
catch (Exception e)
{
ConsoleWriteLine(eToString());
}
finally
{
}
}
复制代码
除了采用上述方法建立连接之后,也可以采用TcpListener类里面的方法进行连接建立。下面是服务器端对关于TcpListener类使用BeginAccetpTcpClient方法处理一个传入的连接尝试。以下是使用BeginAccetpTcpClient方法和EndAccetpTcpClient方法的代码:
复制代码
public static void DoBeginAccept(TcpListener listner)
{
//开始从客户端监听连接
ConsoleWriteLine("Waitting for a connection");
//接收连接
//开始准备接入新的连接,一旦有新连接尝试则调用回调函数DoAcceptTcpCliet
listnerBeginAcceptTcpClient(new AsyncCallback(DoAcceptTcpCliet), listner);
}
//处理客户端的连接
public static void DoAcceptTcpCliet(IAsyncResult iar)
{
//还原原始的TcpListner对象
TcpListener listener = (TcpListener)iarAsyncState;
//完成连接的动作,并返回新的TcpClient
TcpClient client = listenerEndAcceptTcpClient(iar);
ConsoleWriteLine("连接成功");
}
复制代码
代码的处理逻辑为:
(1)调用BeginAccetpTcpClient方法开开始连接新的连接,当连接视图发生时,回调函数被调用以完成连接 *** 作;
(2)上面DoAcceptTcpCliet方法通过AsyncState属性获得由BeginAcceptTcpClient传入的listner实例;
(3)在得到listener对象后,用它调用EndAcceptTcpClient方法,该方法返回新的包含客户端信息的TcpClient。
BeginConnect方法和EndConnect方法可用于客户端尝试建立与服务端的连接,这里和第一种方法并无区别。下面看实例:
复制代码
public void doBeginConnect(IAsyncResult iar)
{
Socket client=(Socket)iarAsyncState;
//开始与远程主机进行连接
clientBeginConnect(serverIP[0],13000,requestCallBack,client);
ConsoleWriteLine("开始与服务器进行连接");
}
private void requestCallBack(IAsyncResult iar)
{
try
{
//还原原始的TcpClient对象
TcpClient client=(TcpClient)iarAsyncState;
//
clientEndConnect(iar);
ConsoleWriteLine("与服务器{0}连接成功",clientClientRemoteEndPoint);
}
catch(Exception e)
{
ConsoleWriteLine(eToString());
}
finally
{
}
}
复制代码
以上是建立连接的两种方法。可根据需要选择使用。
32 发送与接受数据
在建立了套接字的连接后,就可以服务器端和客户端之间进行数据通信了。异步套接字用BeginSend和EndSend方法来负责数据的发送。注意在调用BeginSend方法前要确保双方都已经建立连接,否则会出异常。下面演示代码:
复制代码
private static void Send(Socket handler, String data)
{
// Convert the string data to byte data using ASCII encoding
byte[] byteData = EncodingASCIIGetBytes(data);
// Begin sending the data to the remote device
handlerBeginSend(byteData, 0, byteDataLength, 0, new AsyncCallback(SendCallback), handler);
}
private static void SendCallback(IAsyncResult ar)
{
try
{
// Retrieve the socket from the state object
Socket handler = (Socket)arAsyncState;
// Complete sending the data to the remote device
int bytesSent = handlerEndSend(ar);
ConsoleWriteLine("Sent {0} bytes to client", bytesSent);
handlerShutdown(SocketShutdownBoth);
handlerClose();
}
catch (Exception e)
{
ConsoleWriteLine(eToString());
}
}
复制代码
接收数据是通过BeginReceive和EndReceive方法:
复制代码
private static void Receive(Socket client)
{
try
{
// Create the state object
StateObject state = new StateObject();
stateworkSocket = client;
// Begin receiving the data from the remote device
clientBeginReceive(statebuffer, 0, StateObjectBufferSize, 0, new AsyncCallback(ReceiveCallback), state);
}
catch (Exception e)
{
ConsoleWriteLine(eToString());
}
}
private static void ReceiveCallback(IAsyncResult ar)
{
try
{
// Retrieve the state object and the client socket
// from the asynchronous state object
StateObject state = (StateObject)arAsyncState;
Socket client = stateworkSocket;
// Read data from the remote device
int bytesRead = clientEndReceive(ar);
if (bytesRead > 0)
{
// There might be more data, so store the data received so far
statesbAppend(EncodingASCIIGetString(statebuffer, 0, bytesRead));
// Get the rest of the data
clientBeginReceive(statebuffer, 0, StateObjectBufferSize, 0, new AsyncCallback(ReceiveCallback), state);
}
else
{
// All the data has arrived; put it in response
if (statesbLength > 1)
{
response = statesbToString();
}
// Signal that all bytes have been received
receiveDoneSet();
}
}
catch (Exception e)
{
ConsoleWriteLine(eToString());
}
}
复制代码
上述代码的处理逻辑为:
(1)首先处理连接的回调函数里得到的通讯套接字client,接着开始接收数据;
(2)当数据发送到缓冲区中,BeginReceive方法试图从buffer数组中读取长度为bufferlength的数据块,并返回接收到的数据量bytesRead。最后接收并打印数据。
除了上述方法外,还可以使用基于NetworkStream相关的异步发送和接收方法,下面是基于NetworkStream相关的异步发送和接收方法的使用介绍。
NetworkStream使用BeginRead和EndRead方法进行读 *** 作,使用BeginWreite和EndWrete方法进行写 *** 作,下面看实例:
复制代码
static void DataHandle(TcpClient client)
{
TcpClient tcpClient = client;
//使用TcpClient的GetStream方法获取网络流
NetworkStream ns = tcpClientGetStream();
//检查网络流是否可读
if(nsCanRead)
{
//定义缓冲区
byte[] read = new byte[1024];
nsBeginRead(read,0,readLength,new AsyncCallback(myReadCallBack),ns);
}
else
{
ConsoleWriteLine("无法从网络中读取流数据");
}
}
public static void myReadCallBack(IAsyncResult iar)
{
NetworkStream ns = (NetworkStream)iarAsyncState;
byte[] read = new byte[1024];
String data = "";
int recv;
recv = nsEndRead(iar);
data = StringConcat(data, EncodingASCIIGetString(read, 0, recv));
//接收到的消息长度可能大于缓冲区总大小,反复循环直到读完为止
while (nsDataAvailable)
{
nsBeginRead(read, 0, readLength, new AsyncCallback(myReadCallBack), ns);
}
//打印
ConsoleWriteLine("您收到的信息是" + data);
}
复制代码
33 程序阻塞与异步中的同步问题
Net里提供了EventWaitHandle类来表示一个线程的同步事件。EventWaitHandle即事件等待句柄,他允许线程通过 *** 作系统互发信号和等待彼此的信号来达到线程同步的目的。这个类有2个子类,分别为AutoRestEevnt(自动重置)和ManualRestEvent(手动重置)。下面是线程同步的几个方法:
(1)Rset方法:将事件状态设为非终止状态,导致线程阻塞。这里的线程阻塞是指允许其他需要等待的线程进行阻塞即让含WaitOne()方法的线程阻塞;
(2)Set方法:将事件状态设为终止状态,允许一个或多个等待线程继续。该方法发送一个信号给 *** 作系统,让处于等待的某个线程从阻塞状态转换为继续运行,即WaitOne方法的线程不在阻塞;
(3)WaitOne方法:阻塞当前线程,直到当前的等待句柄收到信号。此方法将一直使本线程处于阻塞状态直到收到信号为止,即当其他非阻塞进程调用set方法时可以继续执行。
复制代码
public static void StartListening()
{
// Data buffer for incoming data
byte[] bytes = new Byte[1024];
// Establish the local endpoint for the socket
// The DNS name of the computer
// running the listener is "hostcontosocom"
//IPHostEntry ipHostInfo = DnsResolve(DnsGetHostName());
//IPAddress ipAddress = ipHostInfoAddressList[0];
IPAddress ipAddress = IPAddressParse("127001");
IPEndPoint localEndPoint = new IPEndPoint(ipAddress, 11000);
// Create a TCP/IP socket
Socket listener = new Socket(AddressFamilyInterNetwork,SocketTypeStream, ProtocolTypeTcp);
// Bind the socket to the local
//endpoint and listen for incoming connections
try
{
listenerBind(localEndPoint);
listenerListen(100);
while (true)
{
// Set the event to nonsignaled state
allDoneReset();
// Start an asynchronous socket to listen for connections
ConsoleWriteLine("Waiting for a connection");
listenerBeginAccept(new AsyncCallback(AcceptCallback),listener);
// Wait until a connection is made before continuing
allDoneWaitOne();
}
}
catch (Exception e)
{
ConsoleWriteLine(eToString());
}
ConsoleWriteLine("\nPress ENTER to continue");
ConsoleRead();
}
复制代码
上述代码的逻辑为:
(1)试用了ManualRestEvent对象创建一个等待句柄,在调用BeginAccept方法前使用Rest方法允许其他线程阻塞;
(2)为了防止在连接完成之前对套接字进行读写 *** 作,务必要在BeginAccept方法后调用WaitOne来让线程进入阻塞状态。
当有连接接入后系统会自动调用会调用回调函数,所以当代码执行到回调函数时说明连接已经成功,并在函数的第一句就调用Set方法让处于等待的线程可以继续执行
一般socket链接有以下两种方式:长(常)链接和短链接。
长链接:当数据发送完成后socket链接不断开。一直保留到异常或者是程序退出为止 ,这种方式的好处是不用每次去发起连接断开,在速度上可以比短连接要快一些,但是相 对来说对服务器的资源压力也要大些。长链接用的范围很广,比如游戏系统,qq等等,长 (常)链接一般还需要定时向服务器ping数据,以保证socket链接畅通。当ping不通服务 器时,需要重新开启链接。
短链接:当一次数据发送完毕后,主动断开链接,每次发送数据都要一次链接、断开 *** 作,这种方式的好处是:对服务器的资源占用相对来说比较小,但是由于每次都要重新 链接,速度开销上也比较大,这种方式对于那种不需要经常与服务器交互的情况下比较适 用。
上面两种方法在用户量非常大的情况下都存在着很大的不足,因此,考虑可以用 一种折衷的办法,那就是使用socket的连接池。
程序一开始初始化创建若干数量的长链接。给他们设置一个标识位,这个标识位表示 该链接是否空闲的状态。当需要发送数据的时候,系统给它分配一个当前空闲的链接。同 时,将得到的链接设置为“忙”,当数据发送完毕后,把链接标识位设置为 “闲”,让系统可以分配给下个用户,这样使得两种方式的优点都充分的发挥 出来了。用户数量足够多的时候,只需要动态增加链接池的数量即可。
下面我们用具体的程序来讲解下:
首先声明一个socket类:
public class XieGouSocket
{
public Socket m_socket; //Socket对象
public bool m_isFree; //判断是否空闲
public int m_index; //在链接缓存池中的索引值
}
下面的函数是创建socket链接池,这里为了使代码更加清晰,特地把异常处理部分 全部取掉了。
public XieGouSocket[] m_socket; //先定义个缓冲池
public void CreateSocketPool()
{
string ip= “127001”;
string port= 2003;
IPAddress serverIp=IPAddressParse(ip);
int serverPort=ConvertToInt32(port);
IPEndPoint iep=new IPEndPoint(serverIp,serverPort);
m_socket = new XieGouSocket[200];
for(int i =0; i {
m_socket[i] = new XieGouSocket();
m_socket[i]m_index = i ;
m_socket[i]m_isFree = true;
m_socket[i]m_socket =new Socket (AddressFamilyInterNetwork,SocketTypeStream,ProtocolTypeTcp);
m_socket[i]m_socketSetSocketOption (SocketOptionLevelSocket,SocketOptionNameSendTimeout,1000);
m_socket[i]m_socketConnect(iep);
}
}
下面的函数是获取当前空闲的socket链接:
因为是多线程,所以需要加一个原子 *** 作,定义一个原子变量,以防止多个线程 之间抢占资源问题的发生。
private static Mutex m_mutex=new Mutex();
public static XieGouSocket GetFreeConnection()
{
m_mutexWaitOne(); //先阻塞
for(int i =0; i {
if(m_socket[i]m_isFree) //如果找到一个空闲的
{
m_socket[i]m_isFree = false;
m_mutexReleaseMutex();//释放资源
return m_socket[i];
}
}
//如果没有空闲的链接,要么等待,要么程序再动态创建一个链接。
m_mutexReleaseMutex();//释放资源
return null;
}
当数据发送完毕后,程序必须将m_isFree 设置为 False。否则只使用不释放,程序很 快就溢出了。
以上就是关于java中用socket通信怎么获取访问者的IP全部的内容,包括:java中用socket通信怎么获取访问者的IP、疯狂Java讲义:使用Socket进行通信[2]、TCP及Socket等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!
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