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网络应用分为客户端和服务端两部分，而Socket类是负责处理客户端通信的java类。通过这个类可以连接到指定IP或域名的服务器上，并且可以和服务器互相发送和接受数据。在本文及后面的数篇文章中将详细讨论Socket类的使用，内容包括Socket类基础、各式各样的连接方式、get和set方法、连接过程中的超时以及关闭网络连接等。

     在本文中，我们将讨论使用Socket类的基本步骤和方法。一般网络客户端程序在连接服务程序时要进行以下三步操作。

1. 连接服务器
2. 发送和接收数据
3. 关闭网络连接

一、连接服务器
      在客户端可以通过两种方式来连接服务器，一种是通过IP的方式来连接服务器，而另外一种是通过域名方式来连接服务器。
   
  
   
   
     
   

     
   
  
    其实这两种方式从本质上来看是一种方式。在底层客户端都是通过IP来连接服务器的，但这两种方式有一定的差异，如果通过IP方式来连接服务端程序，客户端只简单地根据IP进行连接，如果通过域名来连接服务器，客户端必须通过DNS将域名解析成IP，然后再根据这个IP来进行连接。

      在很多程序设计语言或开发工具中（如C/C++、Delphi）使用域名方式连接服务器时必须自己先将域名解析成IP，然后再通过IP进行连接，而在Java中已经将域名解析功能包含在了Socket类中，因此，我们只需象使用IP一样使用域名即可。

     通过Socket类连接服务器程序最常用的方法就是通过Socket类的构造函数将IP或域名以及端口号作为参数传入Socket类中。Socket类的构造函数有很多重载形式，在这一节只讨论其中最常用的一种形式：public Socket(String host, int port)。从这个构造函数的定义来看，只需要将IP或域名以及端口号直接传入构造函数即可。下面的代码是一个连接服务端程序的例子程序：

1. package mysocket;
   
2. import java.net.*;
   
3. public class MyConnection
   
4. {
   
5.     public static void main(String[] args)
   
6.     {
   
7.         try
   
8.         {
   
9.             if (args.length > 0)
   
10.             {
    
11.                 Socket socket = new Socket(args[0], 80);
    
12.                 System.out.println(args[0] + "已连接成功!");
    
13.             }
    
14.             else
    
15.                 System.out.println("请指定IP或域名！");
    
16.         }
    
17.         catch (Exception e)
    
18.         {
    
19.             System.err.println("错误信息：" + e.getMessage());
    
20.         }
    
21.     }
    
22. }

复制代码

在上面的中，通过命令行参数将IP或域名传入程序，然后通过Socket socket = new Socket(args[0], 80)连接通过命令行参数所指定的IP或域名的80端口。由于Socket类的构造函数在定义时使用了throws，因此，在调用Socket类的构造函数时，必须使用try…catch语句来捕捉错误，或者对main函数使用throws语句来抛出错误。

测试正确的IP
java mysocket.MyConnection 127.0.0.1
输出结果：127.0.0.1已经连接成功！

测试错误的IP
java mysocket.MyConnection 10.10.10.10
输出结果：错误信息：Connection timed out: connect
注：10.10.10.10是一个并不存在的IP，如果这个IP在你的网络中存在，请使用其它的不存在的IP。

测试正确的域名
java mysocket.MyConnection www.ptpress.com.cn
输出结果：www.ptpress.com.cn已经连接成功！

测试错误的域名
java mysocket.MyConnection www.ptpress1.com.cn
输出结果：错误信息：www.ptpress1.com.cn

使用Socket类连接服务器可以判断一台主机有哪些端口被打开。下面的代码是一个扫描本机有哪些端口被打开的程序。

1. package mysocket;
   
2. import java.net.*;
   
3. public class MyConnection1 extends Thread
   
4. {
   
5.     private int minPort, maxPort;
   
6.     public MyConnection1(int minPort, int maxPort)
   
7.     {
   
8.         this.minPort = minPort;
   
9.         this.maxPort = maxPort;
   
10.     }
    
11.     public void run()
    
12.     {
    
13.         for (int i = minPort; i <= maxPort; i++)
    
14.         {
    
15.             try
    
16.             {
    
17.                 Socket socket = new Socket("127.0.0.1", i);
    
18.                 System.out.println(String.valueOf(i) + ":ok");
    
19.                 socket.close();
    
20.             }
    
21.             catch (Exception e)
    
22.             {
    
23.             }
    
24.         }
    
25.     }
    
26.     public static void main(String[] args)
    
27.     {
    
28.         int minPort = Integer.parseInt(args[0]), maxPort = Integer.parseInt(args[1]);
    
29.         int threadCount = Integer.parseInt(args[2]);
    
30.         int portIncrement = ((maxPort - minPort + 1) / threadCount)
    
31.                 + (((maxPort - minPort + 1) % threadCount) == 0 ? 0 : 1);
    
32.         MyConnection1[] instances = new MyConnection1[threadCount];
    
33.         for (int i = 0; i < threadCount; i++)
    
34.         {
    
35.             instances[i] = new MyConnection1(minPort + portIncrement * i, minPort
    
36.                     + portIncrement - 1 + portIncrement * i);
    
37.             instances[i].start();
    
38.         }
    
39.     }
    
40. }

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上面代码通过一个指定的端口范围（如1至1000），并且利用多线程将这个端口范围分成不同的段进行扫描，这样可以大大提高扫描的效率。
可通过如下命令行去运行例程4-2。
java mysocket.MyConnection1 1000 3000 20

二、发送和接收数据
    在Socket类中最重要的两个方法就是getInputStream和getOutputStream。这两个方法分别用来得到用于读取和写入数据的InputStream和OutputStream对象。在这里的InputStream读取的是服务器程序向客户端发送过来的数据，而OutputStream是客户端要向服务端程序发送的数据。

    在编写实际的网络客户端程序时，是使用getInputStream，还是使用getOutputStream，以及先使用谁后使用谁由具体的应用决定。如通过连接邮电出版社网站(www.ptpress.com.cn)的80端口（一般为HTTP协议所使用的默认端口），并且发送一个字符串，最后再读取从www.ptpress.com.cn返回的信息。

1. package mysocket;
   
2. import java.net.*;
   
3. import java.io.*;
   
4. public class MyConnection2
   
5. {
   
6.     public static void main(String[] args) throws Exception
   
7.     {
   
8.         Socket socket = new Socket("www.ptpress.com.cn", 80);
   
9.         // 向服务端程序发送数据
   
10.         OutputStream ops  = socket.getOutputStream();        
    
11.         OutputStreamWriter opsw = new OutputStreamWriter(ops);
    
12.         BufferedWriter bw = new BufferedWriter(opsw);
    
13.         
    
14.         bw.write("hello world
    
15. 
    
16. ");
    
17.         bw.flush();
    
18.         
    
19.         // 从服务端程序接收数据
    
20.         InputStream ips = socket.getInputStream();
    
21.         InputStreamReader ipsr = new InputStreamReader(ips);
    
22.         BufferedReader br = new BufferedReader(ipsr);
    
23.         String s = "";        
    
24.         while((s = br.readLine()) != null)
    
25.             System.out.println(s);        
    
26.         socket.close();
    
27.     }
    
28. }

复制代码

在编写上面代码时要注意如下两点：
1. 为了提高数据传输的效率，Socket类并没有在每次调用write方法后都进行数据传输，而是将这些要传输的数据写到一个缓冲区里（默认是8192个字节），然后通过flush方法将这个缓冲区里的数据一起发送出去，因此，bw.flush();是必须的。

2. 在发送字符串时之所以在Hello World后加上 “

”，这是因为HTTP协议头是以“

”作为结束标志（HTTP协议的详细内容将在以后讲解），因此，通过在发送字符串后加入“

”，可以使服务端程序认为HTTP头已经结束，可以处理了。如果不加“

”，那么服务端程序将一直等待HTTP头的结束，也就是“

”。如果是这样，服务端程序就不会向客户端发送响应信息，而br.readLine()将因无法读以响应信息面被阻塞，直到连接超时。

三、关闭网络连接
     到现在为止，我们对Socket类的基本使用方法已经有了初步的了解，但在Socket类处理完数据后，最合理的收尾方法是使用Socket类的close方法关闭网络连接。虽然在中已经使用了close方法，但使网络连接关闭的方法不仅仅只有close方法，下面就让我们看看Java在什么情况下可以使网络连接关闭。

可以引起网络连接关闭的情况有以下4种：
1. 直接调用Socket类的close方法。

2. 只要Socket类的InputStream和OutputStream有一个关闭，网络连接自动关闭（必须通过调用InputStream和OutputStream的close方法关闭流，才能使网络可爱接自动关闭）。

3. 在程序退出时网络连接自动关闭。

4. 将Socket对象设为null或未关闭使用new Socket(…)建立新对象后，由JVM的垃圾回收器回收为Socket对象分配的内存空间后自动关闭网络连接。

    虽然这4种方法都可以达到同样的目的，但一个健壮的网络程序最好使用第1种或第2种方法关闭网络连接。这是因为第3种和第4种方法一般并不会马上关闭网络连接，如果是这样的话，对于某些应用程序，将会遗留大量无用的网络连接，这些网络连接会占用大量的系统资源。

    在Socket对象被关闭后，我们可以通过isClosed方法来判断某个Socket对象是否处于关闭状态。然而使用isClosed方法所返回的只是Socket对象的当前状态，也就是说，不管Socket对象是否曾经连接成功过，只要处于关闭状态，isClosed就返回true。如果只是建立一个未连接的Socket对象，isClose则会返回false。如下面的代码将输出false。
Socket socket = new Socket();
System.out.println(socket.isClosed());

   除了isClose方法，Socket类还有一个isConnected方法来判断Socket对象是否连接成功。看到这个名字，也许读者会产生误解。其实isConnected方法所判断的并不是Socket对象的当前连接状态，而是Socket对象是否曾经连接成功过，如果成功连接过，即使现在isClose返回true，isConnected仍然返回true。因此，要判断当前的Socket对象是否处于连接状态，必须同时使用isClose和isConnected方法，即只有当isClose返回false，isConnected返回true的时候Socket对象才处于连接状态。下面的代码演示了上述Socket对象的各种状态的产生过程。

1. package mysocket;
   
2. import java.net.*;
   
3. public class MyCloseConnection
   
4. {
   
5.     public static void printState(Socket socket, String name)
   
6.     {
   
7.         System.out.println(name + ".isClosed():" + socket.isClosed());
   
8.         System.out.println(name + ".isConnected():" + socket.isConnected());
   
9.         if (socket.isClosed() == false && socket.isConnected() == true)
   
10.             System.out.println(name + "处于连接状态!");
    
11.         else
    
12.             System.out.println(name + "处于非连接状态!");
    
13.         System.out.println();
    
14.     }
    
15.     public static void main(String[] args) throws Exception
    
16.     {
    
17.         Socket socket1 = null, socket2 = null;
    
18.         socket1 = new Socket("www.ptpress.com.cn", 80);
    
19.         printState(socket1, "socket1");
    
20.         socket1.getOutputStream().close();
    
21.         printState(socket1, "socket1");
    
22.         socket2 = new Socket();
    
23.         printState(socket2, "socket2");
    
24.         socket2.close();
    
25.         printState(socket2, "socket2");
    
26.     }
    
27. }

复制代码

运行上面的代码后，将有如下的输出结果：
socket1.isClosed():false
socket1.isConnected():true
socket1处于连接状态!
socket1.isClosed():true
socket1.isConnected():true
socket1处于非连接状态!
socket2.isClosed():false
socket2.isConnected():false
socket2处于非连接状态!
socket2.isClosed():true
socket2.isConnected():false
socket2处于非连接状态!

从输出结果可以看出，在socket1的OutputStream关闭后，socket1也自动关闭了。而在上面的代码我们可以看出，对于一个并未连接到服务端的Socket对象socket2，它的isClosed方法为false，而要想让socket2的isClosed方法返回true，必须使用socket2.close显示地调用close方法.

   虽然在大多数的时候可以直接使用Socket类或输入输出流的close方法关闭网络连接，但有时我们只希望关闭OutputStream或InputStream，而在关闭输入输出流的同时，并不关闭网络连接。这就需要用到Socket类的另外两个方法：shutdownInput和shutdownOutput，这两个方法只关闭相应的输入、输出流，而它们并没有同时关闭网络连接的功能。和isClosed、isConnected方法一样，Socket类也提供了两个方法来判断Socket对象的输入、输出流是否被关闭，这两个方法是isInputShutdown()和isOutputShutdown()。下面的代码演示了只关闭输入、输出流的过程：

1. package mysocket;
   
2. import java.net.*;
   
3. public class MyCloseConnection1
   
4. {
   
5.     public static void printState(Socket socket)
   
6.     {
   
7.         System.out.println("isInputShutdown:" + socket.isInputShutdown());
   
8.         System.out.println("isOutputShutdown:" + socket.isOutputShutdown());
   
9.         System.out.println("isClosed:" + socket.isClosed());
   
10.         System.out.println();
    
11.     }
    
12.     public static void main(String[] args) throws Exception
    
13.     {
    
14.         Socket socket = new Socket("www.ptpress.com.cn", 80);
    
15.         printState(socket);
    
16.         socket.shutdownInput();
    
17.         printState(socket);
    
18.         socket.shutdownOutput();
    
19.         printState(socket);
    
20.     }
    
21. }

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在运行上面的代后，将得到如下的输出结果：
isInputShutdown:false
isOutputShutdown:false
isClosed:false
isInputShutdown:true
isOutputShutdown:false
isClosed:false
isInputShutdown:true
isOutputShutdown:true
isClosed:false

从输出结果可以看出，isClosed方法一直返回false，因此，可以肯定，shutdownInput和shutdownOutput并不影响Socket对象的状态。

本 文出自 “软件改变整个宇宙” 博客，请务必保留此出处http://androidguy.blog.51cto.com/974126/214455


  
  
   
   

     
   

     
   
  

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