注意：文章中使用的代碼沒有公用類，如直接使用會報錯。若想使用，請自己創(chuàng)建一個PUBLIC，如不知如何創(chuàng)建，建議回頭看看JAVA基礎(chǔ)部分，本文著重解釋原理。

原文作者：于洪斌、馬俊光、車雪松

一、java與網(wǎng)絡(luò)通信

　　java是一門適合于分布式計算環(huán)境、尤其是Internet程序設(shè)計的語言。這不僅僅在于java具有很好的安全性和可移植性，還在于java為Internet編程提供了豐富的網(wǎng)絡(luò)類庫支持。利用這些網(wǎng)絡(luò)類庫，可以輕松編寫多種類型的網(wǎng)絡(luò)通信程序。

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　　TCP/IP協(xié)議是當(dāng)今最流行的協(xié)議，也是Internet的基礎(chǔ)協(xié)議，它代表的是一個協(xié)議集合。除傳輸控制協(xié)議TCP和網(wǎng)際協(xié)議IP外，TCP/IP協(xié)議集還包括其他一些協(xié)議，如UDP、FTP、UUCP、ICMP等。

　　一般的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信主要可分為兩種不同的通信協(xié)議，一種是面向連接的通信協(xié)議，這種傳輸方式在數(shù)據(jù)傳送前必須先在兩端建立連接，并且所傳送的數(shù)據(jù)不會丟失，這種方式稱為TCP，也稱為Stream；另一種方式則是面向非連接方式，即傳送數(shù)據(jù)前，并不必先建立連接，而是將所要傳送的數(shù)據(jù)包成一個分組再傳送，使用這種方式，由于沒有額外的控制，所以傳送的數(shù)據(jù)可能丟掉。這種方式稱為UDP,也稱為Datagram。

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　　TCP和UDP都是傳輸層上的通信協(xié)議，也是一般TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上最常使用的通信協(xié)議，且各有其用途，如TCP較可靠，所以用在不允許數(shù)據(jù)丟失的應(yīng)用上。而UDP則較多應(yīng)用于處理速度要求較快、數(shù)據(jù)傳輸可靠性要求不是很高的應(yīng)用上，如數(shù)據(jù)廣播。在java中也支持這兩種不同的協(xié)議，對它們的支持是以類庫的形式提供的。通過Socket和ServerSocket類提供了對TCP通信的支持,對于UDP通信則提供了DatagramSocket和DatagramPacket類。它們都包含在java.net類庫中。本文中，我們主要探討TCP通信程序的寫法，而UDP通信程序的寫法與此類似。

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　　 二、通信程序的編寫

　　在進一步討論之前，我們先來看看Socket和ServerSocket類的定義（表1）和（表2），關(guān)于這兩個類的詳細內(nèi)容請見sun公司的JDK或microsoft公司VJ++ 1.1的聯(lián)機文檔。

　　要使用上面所提供的功能編寫網(wǎng)絡(luò)通信程序，我們可以將要通信的兩端分成服務(wù)器和客戶機端，即建立所謂的客戶機/服務(wù)器編程模式。在服務(wù)器端必須先建立一個ServerSocket對象,然后等待客戶機端的訪問。而在客戶機端，則是建立一個Socket對象直接跟服務(wù)器端連接，如果連接建立成功，則服務(wù)器端便會產(chǎn)生一個Socket對象，然后我們就可以利用這個Socket對象跟客戶機端的Socket對象溝通了。此時在服務(wù)器和客戶機之間建立了一條可靠連接，客戶機和服務(wù)器可以在這條連接上可靠的傳送數(shù)據(jù)。客戶機發(fā)出請求，服務(wù)器監(jiān)聽來自客戶機的請求，并為客戶機提供相應(yīng)的服務(wù)。

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　　基于上述原理，我們編寫了簡單的客戶機/服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò)通信程序。在服務(wù)器端，服務(wù)器監(jiān)聽客戶機的請求，為每個客戶機請求建立Socket連接，從而為客戶機提供服務(wù)。而所提供的服務(wù)只是讀取來自客戶機的一行文本，并把它發(fā)回給客戶機。以下是服務(wù)器端的通信程序。

??1 import ?java.io. * ;?
??2
??3 　　 import ?java.net. * ;?
??4
??5 　　 class ?javaserver? extends ?Thread? {??????? // javaserver開始?
??6
??7 　　?ServerSocket?server;?
??8
??9 　　? public ?javaserver()? {?
?10
?11 　　? try ? {?
?12
?13 　　?server? = ? new ?ServerSocket( 600 );?????????? // 創(chuàng)建服務(wù)器端進程ServerSocket端口600
?14 　　?} ?
?15
?16 　　? catch (IOException?e)? {?
?17
?18 　　?System.out.println( " Cannot?create?Server " );?????????? // 創(chuàng)建失敗?
?19
?20 　　?System.exit( 0 );?
?21
?22 　　?} ?
?23
?24 　　?System.out.println( " Now?socket?server?will?Start " );???? // 創(chuàng)建成功?
?25
?26 　　? this .start();?????????????????????????????????????????? // 啟動ServerSocket?
?27
?28 　　?} ?
?29
?30 　　? public ? void ?run()? {?
?31
?32 　　? try ? {?
?33
?34 　　? while ?( true )? {?
?35
?36 　　?Socket?client? = ?server.accept();??? // 創(chuàng)建server.accept用于接收客戶端信息，同時?
?37
?38 　　?service?ss? = ? new ?service(client);??? // ?該語句會在每次接收前做一次。把信息放到變量ss中?
?39
?40 　　?} ?
?41
?42 　　?} ?
?43
?44 　　? catch (IOException?e)? {?
?45
?46 　　?System.out.println( " cannot?provide?service?! " );???????????????? // 出問題，捕獲異常?
?47
?48 　　?System.exit( 1 );?
?49
?50 　　?} ?
?51
?52 　　?} ?
?53
?54 　　? public ? static ? void ?main(String?args[]) {?????? // 主函數(shù)，所有函數(shù)將在這里被調(diào)用?
?55
?56 　　?String?data;???????????????????????????????????????????????????????????????????
?57
?58 　　?DataInputStream?KeyInput;?
?59
?60 　　? new ?javaserver();?
?61
?62 　　?KeyInput? = ? new ?DataInputStream(System.in);??????? // 用于接收客戶端數(shù)據(jù)流?
?63
?64 　　? try ? {?
?65
?66 　　?data? = ?KeyInput.readLine();?????????????????????? // 將收到的數(shù)據(jù)流寫入data變量?
?67
?68 　　?} ?
?69
?70 　　? catch ?(IOException?e) {?
?71
?72 　　? return ;?
?73
?74 　　?} ?
?75
?76 　　? if ?(data.equals( " quit " ))?System.exit( 1 );???????????????????
?77
?78 　　?} ?
?79
?80 　　} ???????????????????????????????????????????????? // javaserver結(jié)束?
?81
?82 　　? class ?service? extends ?Thread? {???????????????? // 服務(wù)器代碼重點之處開始?
?83
?84 　　?String?data;?
?85
?86 　　?DataInputStream?InputS;??????????????????? // 接收數(shù)據(jù)變量?
?87
?88 　　?PrintStream?OutputS;?????????????????????? // 傳出數(shù)據(jù)變量?
?89
?90 　　?Socket?Client;?????
?91
?92 　　? public ?service(Socket?ClientSocket)? {?
?93
?94 　　?Client? = ?ClientSocket;?
?95
?96 　　? try ? {?
?97
?98 　　?InputS? = ? new ?DataInputStream(Client.getInputStream());??????????
?99 ???????? // 接收客戶端數(shù)據(jù)
100 ????????
101 　　?OutputS? = ? new ?PrintStream?(Client.getOutputStream());?
102 ???????? // 向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)
103 ????????
104 　　?} ?
105
106 　　? catch ?(IOException?e) {?
107
108 　　?System.out.println( " Cannot?Connect?with?Client?! " );?
109
110 　　? return ;?
111
112 　　?} ?
113
114 　　? this .start();?????????? // 連接成功開始，啟動進程?
115
116 　　?} ?
117
118 　　? public ? void ?run() {?
119
120 　　? try ? {?
121
122 　　? while ?( true ) {???????????????????????????????? // 創(chuàng)建循環(huán)接客戶端收數(shù)據(jù)?
123
124 　　?data? = ?InputS.readLine();????????????
125
126 　　? if ?(data? == ? null )? break ;?????????????????????? // 判斷接收是否完成?
127
128 　　? else ? {?
129
130 　　?OutputS.println(data);????????????????????????? // 接收完畢的話，輸出?
131
132 　　?System.out.println( " From?Client:? " ? + ?data);??????????? // 打印輸出?
133
134 　　?} ?
135
136 　　?} ?
137
138 　　?} ?
139
140 　　? catch ?(IOException?e) {?
141
142 　　?System.out.println( " Read?Data?error " );?
143
144 　　?} ?
145
146 　　? try ? {?
147
148 　　?Client.close();????????????????????????????????????? // 關(guān)閉與客戶端的通信?
149
150 　　?} ?
151
152 　　? catch ?(IOException?e) {?
153
154 　　?System.out.println( " Cannot?close?socket " );???????????????? // 關(guān)閉socket?
155
156 　　?} ?
157
158 　　?} ?
159
160 　　} ?
161
162

?

　　 在上面的程序中，我們使用了多線程機制。javaserver和service對象本身都是一個線程。javaserver對象首先創(chuàng)建一個ServerSocket對象，并啟動線程的運行。它的run()方法用于監(jiān)聽來自客戶機的連接。每當(dāng)有一個新的客戶機連接時，ServerSocket就會創(chuàng)建一個新的Socket類實例，并創(chuàng)建一個service對象，同時啟動這個對象的線程。每個service對象用于完成與客戶機通信、提供服務(wù)的任務(wù)。這樣服務(wù)器可以同時與多個客戶機連接，同時為多個客戶機提供服務(wù)。當(dāng)從標(biāo)準(zhǔn)輸入中接收到quit字符串時，服務(wù)器退出運行。

　　在客戶機端，首先創(chuàng)建一個Socket對象,用于與服務(wù)器通信。它從標(biāo)準(zhǔn)輸入中讀取數(shù)據(jù)，把這些數(shù)據(jù)傳給服務(wù)器，再從服務(wù)器讀取應(yīng)答信息，然后把這些應(yīng)答信息寫到標(biāo)準(zhǔn)輸出。當(dāng)讀取了5行的數(shù)據(jù)后，客戶機程序?qū)⑼顺鲞\行。以下是客戶機端的通信程序。

?1 import ?java.io. * ;?
?2
?3 　　 import ?java.net. * ;?
?4
?5 　　 class ?javaclient? {?
?6
?7 　　? public ? static ? void ?main(String?args[]) {?
?8
?9 　　?String?data;???????????????????????????????????????? // 與服務(wù)器端變量data變量對應(yīng)?
10
11 　　?Socket?Client;?????????????????????????????????????? // （下同）??
12
13 　　?DataInputStream?InputS;?
14
15 　　?DataInputStream?KeyS;?
16
17 　　?PrintStream?OutputS;?
18
19 　　? int ?i? = ? 0 ;?
20
21 　　? try ? {?
22
23 　　?Client? = ? new ?Socket( " 172.17.3.2 " , 600 );??????????
24 ????????????? // 創(chuàng)建客戶端Socket進程，發(fā)送對象172.17.3.2端口600?
25
26 　　?InputS? = ? new ?DataInputStream(Client.getInputStream());?
27 ?????????????? // 接收服務(wù)器端數(shù)據(jù)流?
28
29 　　?OutputS? = ? new ?PrintStream?(Client.getOutputStream());?
30 ?????????????? // 打印服務(wù)器端數(shù)據(jù)流
31 　　
32 ?????KeyS? = ? new ?DataInputStream(System.in);?
33 ?????????????? // 將數(shù)據(jù)傳給本地系統(tǒng)。（想深入了解的請看jdk中的原代碼的DataInputStream部分）
34 ????????
35 　　?} ?
36
37 　　? catch (IOException?e) {?
38
39 　　?System.out.println( " Cannot?Connect?with?Server " );????????? // 出錯提示：無法連接到服務(wù)器?
40
41 　　? return ;?
42
43 　　?} ?
44
45 　　? try ? {?
46
47 　　? while ?(i < 5 ) {?????????????? // 創(chuàng)建循環(huán)接收數(shù)據(jù)
48 ?
49 　　?data? = ?KeyS.readLine();??????????? // 將數(shù)據(jù)讀入data中?
50
51 　　?OutputS.println(data);???????????? // 打印數(shù)據(jù)?
52
53 　　?System.out.println( " ECHO?From?
54
55 　　?Server: " +?InputS.readLine());?????????//打印接收到的服務(wù)器端數(shù)據(jù)流?
56
57 　　?i ++ ;?
58
59 　　?} ?
60
61 　　?} ?
62
63 　　? catch (IOException?e)? {?
64
65 　　?System.out.println( " IOException??Happened " );?
66
67 　　?} ?
68
69 　　? try {?
70
71 　　?System.out.println( " Now?will??end?this?program " );?
72
73 　　?Client.close();???????????????????????? // 關(guān)閉客戶端進程?
74
75 　　?} ?
76
77 　　? catch (IOException?e) {?
78
79 　　?System.out.println( " system?cannot?close?socket " );?
80 ?????????????
81 　　?} ?
82
83 　　?} ?
84
85 　　} ?
86
87

　　 三、結(jié)束語

　　通過以上的討論可知，用java語言編寫網(wǎng)絡(luò)通信程序非常簡單，這主要是因為java語言本身就是一門面向網(wǎng)絡(luò)編程的語言。java提供了多個可用于訪問標(biāo)準(zhǔn)Internet協(xié)議的類庫，從而支持多種Internet協(xié)議，包括：FTP，HTTP，NNTP和WWW等，這極大的簡化了網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計，可以比較方便的編寫出功能完善的應(yīng)用程序。

　　以上只是我們對java語言進行網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計的粗淺討論。利用java語言進行程序設(shè)計的好處不一而論，愿我們能起到拋磚引玉的作用。