一、Socket通信的基本原理

  首先socket 通信是基于TCP/IP 网络层上的一种传送方式。socket是基于应用服务与TCP/IP通信之间的一个抽象,他将TCP/IP协议里面复杂的通信逻辑进行分装,对用户来说,只要通过一组简单的API就可以实现网络的连接。借用网络上一组socket通信图给大家进行详细讲解:

Java使用socket与前端进行通讯_服务端

  首先,服务端初始化ServerSocket,然后对指定的端口进行绑定,接着对端口及进行监听,通过调用accept方法阻塞,此时,如果客户端有一个socket连接到服务端,那么服务端通过监听和accept方法可以与客户端进行连接。

二、Java Socket API的使用

  (1)建立一个服务器ServerSocket,并同时定义好ServerSocket的监听端口;
  (2)ServerSocket 调用accept()方法,使之处于阻塞。
  (3)创建一个客户机Socket,并设置好服务器的IP和端口。
  (4)客户机发出连接请求,建立连接。
  (5)分别取得服务器和客户端ServerSocket 和Socket的InputStream和OutputStream.
  (6)  利用Socket和ServerSocket进行数据通信。

三、聊天程序设计

  本次实验目标是完成一个类似聊天室的功能,客户端通过连接到服务端,将信息发给服务端,服务端再广播给其它所有客户,服务端也可以发送消息给所有客户端,客户端与服务端的通信不是一来一回,而是客户端建立好连接后,可以随时接收服务端和其它客户端发来的消息,因此本实验用到了Java的多线程技术。

1.服务端设计

主线程,创建ServerSocket,接收客户端发来的连接,每来一个客户端连接,创建一个新会话线程,用于和客户端通信

 

 

Java使用socket与前端进行通讯_System_02

public static void main(String[] args) throws Exception {

        //保存有所有的客户端Socket连接
        List<Socket> socketList = new ArrayList<Socket>();

        //创建一个ServerSocket
        ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);

        //创建用于命令行接收Server端输入的数据,向各客户端发送的线程
        new Thread(new ServerTalk(socketList)).start();
        Socket clientSocket = null;
        //接收客户端发送请求,建立连接
        while (true) {
            clientSocket = ss.accept();
            //将连接的客户端加入到集合中
            socketList.add(clientSocket);
            System.out.println("有客户端上线");
            //创建一个线程用来处理和客户端的通信
            new Thread(new ProcessClientThread(socketList, clientSocket)).start();
        }
    }

服务端与客户端会话线程:接收客户端发来的消息,并发送给其它所有客户端

class ProcessClientThread implements Runnable {

    //与服务端连接的所有客户端集合
    List<Socket> socketList;
    //本客户端
    Socket socket;

    public ProcessClientThread(List<Socket> socketList, Socket socket) {
        this.socketList = socketList;
        this.socket = socket;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            //接收数据
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            while (true) {
                String message = reader.readLine();
                System.out.println("收到消息:" + message);
                //广播数据
                for (Socket s : socketList) {
                    if (this.socket != s) {
                        PrintWriter writer = new PrintWriter(s.getOutputStream());
                        writer.println("收到消息:" + message);
                        writer.flush();
                    }
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.toString());
        }
    }
}

服务端发送线程:用于接收服务端命令行的文字,广播给所有客户端

class ServerTalk implements Runnable {

    //与服务端连接的所有客户端集合
    List<Socket> socketList;

    public ServerTalk(List<Socket> socketList) {
        this.socketList = socketList;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            //从命令行接收数据
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            while (true) {
                String message = reader.readLine();
                //广播数据
                for (Socket s : socketList) {
                    PrintWriter writer = new PrintWriter(s.getOutputStream());
                    writer.println("收到消息:" + message);
                    writer.flush();
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.toString());
        }
    }
}

2.客户端

主线程,连接客户端, 接收命令行的文字,发送给服务端

public static void main(String[] args) throws Exception {

        //创建Socket,连接服务端
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);

        //创建客户端与服务端通信的线程,用于显示服务端发送的信息
        new Thread(new ClientTalk(socket)).start();
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        String message = reader.readLine();
        while (!message.equalsIgnoreCase("quit")) {
            //向服务端发送数据
            PrintWriter writer = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
            writer.println(message);
            writer.flush();
            message = reader.readLine();
        }

    }

接收信息线程,用于接收服务端发送来的信息,并打印

**
 * 客户端通信线程,主要用于接收显示服务端发来的信息
 */
class ClientTalk implements Runnable{
    Socket socket;

    public ClientTalk(Socket socket){
        this.socket = socket ;
    }

    @Override
    public void run() {
        try{
            while(true){
                //接收数据
                BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
                String message = reader.readLine();
                System.out.println(message);
            }
        }catch (Exception e){
            System.out.println(e);
        }

    }
}

3.运行效果

客户端上线后,服务端显示有客户端上线了

Java使用socket与前端进行通讯_System_03

 客户端发送消息,并且可以收到其他客户端和服务端发来的消息。

Java使用socket与前端进行通讯_客户端_04

 客户端2测试

 

Java使用socket与前端进行通讯_System_05

 服务端收到客户端发来的消息,并且可以给客户端发送消息。

 

Java使用socket与前端进行通讯_服务端_06