循序渐进Socket网络编程（多客户端、信息共享、文件传输）

前言：在最近一个即将结束的项目中使用到了Socket编程，用于调用另一系统进行处理并返回数据。故把Socket的基础知识总结梳理一遍。

1、TCP/IP协议

　　既然是网络编程，涉及几个系统之间的交互，那么首先要考虑的是如何准确的定位到网络上的一台或几台主机，另一个是如何进行可靠高效的数据传输。这里就要使用到TCP/IP协议。

　　TCP/IP协议（传输控制协议）由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。IP层负责网络主机的定位，数据传输的路由，由IP地址可以唯一的确定Internet上的一台主机。TCP层负责面向应用的可靠的或非可靠的数据传输机制，这是网络编程的主要对象。

2、TCP与UDP

　　TCP是一种面向连接的保证可靠传输的协议。通过TCP协议传输，得到的是一个顺序的无差错的数据流。发送方和接收方的成对的两个socket之间必须建立连接，以便在TCP协议的基础上进行通信，当一个socket（通常都是server socket）等待建立连接时，另一个socket可以要求进行连接，一旦这两个socket连接起来，它们就可以进行双向数据传输，双方都可以进行发送或接收操作。

　　UDP是一种面向无连接的协议，每个数据报都是一个独立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在网络上以任何可能的路径传往目的地，因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。

TCP与UDP区别：

TCP特点：

TCP是面向连接的协议，通过三次握手建立连接，通讯完成时要拆除连接，由于TCP是面向连接协议，所以只能用于点对点的通讯。而且建立连接也需要消耗时间和开销。 TCP传输数据无大小限制，进行大数据传输。 TCP是一个可靠的协议，它能保证接收方能够完整正确地接收到发送方发送的全部数据。

UDP特点：

UDP是面向无连接的通讯协议，UDP数据包括目的端口号和源端口号信息，由于通讯不需要连接，所以可以实现广播发送。 UDP传输数据时有大小限制，每个被传输的数据报必须限定在64KB之内。 UDP是一个不可靠的协议，发送方所发送的数据报并不一定以相同的次序到达接收方。

TCP与UDP应用：

TCP在网络通信上有极强的生命力，例如远程连接（Telnet）和文件传输（FTP）都需要不定长度的数据被可靠地传输。但是可靠的传输是要付出代价的，对数据内容正确性的检验必然占用计算机的处理时间和网络的带宽，因此TCP传输的效率不如UDP高。 UDP操作简单，而且仅需要较少的监护，因此通常用于局域网高可靠性的分散系统中client/server应用程序。例如视频会议系统，并不要求音频视频数据绝对的正确，只要保证连贯性就可以了，这种情况下显然使用UDP会更合理一些。

3、Socket是什么

　　Socket通常也称作”套接字”，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄。网络上的两个程序通过一个双向的通讯连接实现数据的交换，这个双向链路的一端称为一个Socket，一个Socket由一个IP地址和一个端口号唯一确定。应用程序通常通过”套接字”向网络发出请求或者应答网络请求。 Socket是TCP/IP协议的一个十分流行的编程界面，但是，Socket所支持的协议种类也不光TCP/IP一种，因此两者之间是没有必然联系的。在Java环境下，Socket编程主要是指基于TCP/IP协议的网络编程。

　　Socket通讯过程：服务端监听某个端口是否有连接请求，客户端向服务端发送连接请求，服务端收到连接请求向客户端发出接收消息，这样一个连接就建立起来了。客户端和服务端都可以相互发送消息与对方进行通讯。

　　Socket的基本工作过程包含以下四个步骤：

创建Socket； 打开连接到Socket的输入输出流； 按照一定的协议对Socket进行读写操作； 关闭Socket。

4、多客户端连接服务器

　　上面的服务器端程序一次只能连接一个客户端，这在实际应用中显然是不可能的。通常的网络环境是多个客户端连接到某个主机进行通讯，所以我们要对上面的程序进行改造。

　　设计思路：服务器端主程序监听某一个端口，客户端发起连接请求，服务器端主程序接收请求，同时构造一个线程类，用于接管会话。当一个Socket会话产生后，这个会话就会交给线程进行处理，主程序继续进行监听。

　　下面的实现程序流程是：客户端和服务器建立连接，客户端发送消息，服务端根据消息进行处理并返回消息，若客户端申请关闭，则服务器关闭此连接，双方通讯结束。

　　客户端程序：

package com.socket;import java.io.BufferedReader;import java.io.InputStreamReader;import java.io.PrintWriter;import java.net.Socket;public class SocketClient {    public static void main(String[] args) {        try {            Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 2013);            socket.setSoTimeout(60000);            PrintWriter printWriter = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);            BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));            String result = "";            while(result.indexOf("bye") == -1){                BufferedReader sysBuff = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));                printWriter.println(sysBuff.readLine());                printWriter.flush();                result = bufferedReader.readLine();                System.out.println("Server say : " + result);            }            printWriter.close();            bufferedReader.close();            socket.close();        } catch (Exception e) {            System.out.println("Exception:" + e);        }    }}

服务器端程序：

xxxxxxxxxx
package com.socket;import java.io.*;import java.net.*;public class Server extends ServerSocket {    private static final int SERVER_PORT = 2013;    public Server() throws IOException {        super(SERVER_PORT);        try {            while (true) {                Socket socket = accept();                new CreateServerThread(socket);//当有请求时，启一个线程处理            }        } catch (IOException e) {        } finally {            close();        }    }    //线程类    class CreateServerThread extends Thread {        private Socket client;        private BufferedReader bufferedReader;        private PrintWriter printWriter;        public CreateServerThread(Socket s) throws IOException {            client = s;            bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));            printWriter = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true);            System.out.println("Client(" + getName() + ") come in...");            start();        }        public void run() {            try {                String line = bufferedReader.readLine();                while (!line.equals("bye")) {                    printWriter.println("continue, Client(" + getName() + ")!");                    line = bufferedReader.readLine();                    System.out.println("Client(" + getName() + ") say: " + line);                }                printWriter.println("bye, Client(" + getName() + ")!");                System.out.println("Client(" + getName() + ") exit!");                printWriter.close();                bufferedReader.close();                client.close();            } catch (IOException e) {            }        }    }    public static void main(String[] args) throws IOException {        new Server();    }}