一個簡單的服務(wù)器和客戶機程序

meteorm

這個例子將以最簡單的方式運用套接字對服務(wù)器和客戶機進行操作。服務(wù)器的全部工作就是等候建立一個連接，然后用那個連接產(chǎn)生的Socket創(chuàng)建一個InputStream以及一個OutputStream。在這之后，它從InputStream讀入的所有東西都會反饋給OutputStream，直到接收到行中止（END）為止，最后關(guān)閉連接。
客戶機連接與服務(wù)器的連接，然后創(chuàng)建一個OutputStream。文本行通過OutputStream發(fā)送�？蛻魴C也會創(chuàng)建一個InputStream，用它收聽服務(wù)器說些什么（本例只不過是反饋回來的同樣的字句）。
服務(wù)器與客戶機（程序）都使用同樣的端口號，而且客戶機利用本地主機地址連接位于同一臺機器中的服務(wù)器（程序），所以不必在一個物理性的網(wǎng)絡(luò)里完成測試（在某些配置環(huán)境中，可能需要同真正的網(wǎng)絡(luò)建立連接，否則程序不能工作——盡管實際并不通過那個網(wǎng)絡(luò)通信）。
下面是服務(wù)器程序：
package c1;
import java.io.*;
import java.net.*;
public class Test {  
  // Choose a port outside of the range 1-1024:
  public static final int PORT = 8080;
  public static void main(String[] args)
      throws IOException {
    ServerSocket s = new ServerSocket(PORT);
    System.out.println("Started: " + s);
    try {
      // Blocks until a connection occurs:
      Socket socket = s.accept();
      try {
        System.out.println(
          "Connection accepted: "+ socket);
        BufferedReader in =
          new BufferedReader(
            new InputStreamReader(
              socket.getInputStream()));
        // Output is automatically flushed
        // by PrintWriter:
        PrintWriter out =
          new PrintWriter(
            new BufferedWriter(
              new OutputStreamWriter(
                socket.getOutputStream())),true);
        while (true) {  
          String str = in.readLine();
          if (str.equals("END")) break;
          System.out.println("Echoing: " + str);
          out.println("send to client"+str);
        }
      // Always close the two sockets...
      } finally {
        System.out.println("closing...");
        socket.close();
      }
    } finally {
      s.close();
    }
  }
} ///:~
可以看到，ServerSocket需要的只是一個端口編號，不需要IP地址（因為它就在這臺機器上運行）。調(diào)用accept()時，方法會暫時陷入停頓狀態(tài)（堵塞），直到某個客戶嘗試同它建立連接。換言之，盡管它在那里等候連接，但其他進程仍能正常運行（參考第14章）。建好一個連接以后，accept()就會返回一個Socket對象，它是那個連接的代表。
清除套接字的責(zé)任在這里得到了很藝術(shù)的處理。假如ServerSocket構(gòu)建器失敗，則程序簡單地退出（注意必須保證ServerSocket的構(gòu)建器在失敗之后不會留下任何打開的網(wǎng)絡(luò)套接字）。針對這種情況，main()會“擲”出一個IOException違例，所以不必使用一個try塊。若ServerSocket構(gòu)建器成功執(zhí)行，則其他所有方法調(diào)用都必須到一個try-finally代碼塊里尋求保護，以確保無論塊以什么方式留下，ServerSocket都能正確地關(guān)閉。
同樣的道理也適用于由accept()返回的Socket。若accept()失敗，那么我們必須保證Socket不再存在或者含有任何資源，以便不必清除它們。但假若執(zhí)行成功，則后續(xù)的語句必須進入一個try-finally塊內(nèi)，以保障在它們失敗的情況下，Socket仍能得到正確的清除。由于套接字使用了重要的非內(nèi)存資源，所以在這里必須特別謹(jǐn)慎，必須自己動手將它們清除（Java中沒有提供“破壞器”來幫助我們做這件事情）。
無論ServerSocket還是由accept()產(chǎn)生的Socket都打印到System.out里。這意味著它們的toString方法會得到自動調(diào)用。這樣便產(chǎn)生了：
ServerSocket[addr=0.0.0.0,PORT=0,localport=8080]
Socket[addr=127.0.0.1,PORT=1077,localport=8080]
大家不久就會看到它們?nèi)绾闻c客戶程序做的事情配合。
程序的下一部分看來似乎僅僅是打開文件，以便讀取和寫入，只是InputStream和OutputStream是從Socket對象創(chuàng)建的。利用兩個“轉(zhuǎn)換器”類InputStreamReader和OutputStreamWriter，InputStream和OutputStream對象已經(jīng)分別轉(zhuǎn)換成為Java 1.1的Reader和Writer對象。也可以直接使用Java1.0的InputStream和OutputStream類，但對輸出來說，使用Writer方式具有明顯的優(yōu)勢。這一優(yōu)勢是通過PrintWriter表現(xiàn)出來的，它有一個過載的構(gòu)建器，能獲取第二個參數(shù)——一個布爾值標(biāo)志，指向是否在每一次println()結(jié)束的時候自動刷新輸出（但不適用于print()語句）。每次寫入了輸出內(nèi)容后（寫進out），它的緩沖區(qū)必須刷新，使信息能正式通過網(wǎng)絡(luò)傳遞出去。對目前這個例子來說，刷新顯得尤為重要，因為客戶和服務(wù)器在采取下一步操作之前都要等待一行文本內(nèi)容的到達(dá)。若刷新沒有發(fā)生，那么信息不會進入網(wǎng)絡(luò)，除非緩沖區(qū)滿（溢出），這會為本例帶來許多問題。
編寫網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序時，需要特別注意自動刷新機制的使用。每次刷新緩沖區(qū)時，必須創(chuàng)建和發(fā)出一個數(shù)據(jù)包（數(shù)據(jù)封）。就目前的情況來說，這正是我們所希望的，因為假如包內(nèi)包含了還沒有發(fā)出的文本行，服務(wù)器和客戶機之間的相互“握手”就會停止。換句話說，一行的末尾就是一條消息的末尾。但在其他許多情況下，消息并不是用行分隔的，所以不如不用自動刷新機制，而用內(nèi)建的緩沖區(qū)判決機制來決定何時發(fā)送一個數(shù)據(jù)包。這樣一來，我們可以發(fā)出較大的數(shù)據(jù)包，而且處理進程也能加快。
注意和我們打開的幾乎所有數(shù)據(jù)流一樣，它們都要進行緩沖處理。本章末尾有一個練習(xí)，清楚展現(xiàn)了假如我們不對數(shù)據(jù)流進行緩沖，那么會得到什么樣的后果（速度會變慢）。
無限while循環(huán)從BufferedReader in內(nèi)讀取文本行，并將信息寫入System.out，然后寫入PrintWriter.out。注意這可以是任何數(shù)據(jù)流，它們只是在表面上同網(wǎng)絡(luò)連接。
客戶程序發(fā)出包含了"END"的行后，程序會中止循環(huán)，并關(guān)閉Socket。
下面是客戶程序的源碼：
package c1;
import java.net.*;
import java.io.*;
public class Test1 {
  public static void main(String[] args)
      throws IOException {
    // Passing null to getByName() produces the
    // special "Local Loopback" IP address, for
    // testing on one machine w/o a network:
    InetAddress addr =
      InetAddress.getByName(null);
    // Alternatively, you can use
    // the address or name:
    // InetAddress addr =
    //    InetAddress.getByName("127.0.0.1");
    // InetAddress addr =
    //    InetAddress.getByName("localhost");
    System.out.println("addr = " + addr);
    Socket socket =
      new Socket(addr, Test.PORT);
    // Guard everything in a try-finally to make
    // sure that the socket is closed:
    try {
      System.out.println("socket = " + socket);
      BufferedReader in =
        new BufferedReader(
          new InputStreamReader(
            socket.getInputStream()));
      // Output is automatically flushed
      // by PrintWriter:
      PrintWriter out =
        new PrintWriter(
          new BufferedWriter(
            new OutputStreamWriter(
              socket.getOutputStream())),true);
      for(int i = 0; i
在main()中，大家可看到獲得本地主機IP地址的InetAddress的三種途徑：使用null，使用localhost，或者直接使用保留地址127.0.0.1。當(dāng)然，如果想通過網(wǎng)絡(luò)同一臺遠(yuǎn)程主機連接，也可以換用那臺機器的IP地址。打印出InetAddress addr后（通過對toString()方法的自動調(diào)用），結(jié)果如下：
localhost/127.0.0.1
通過向getByName()傳遞一個null，它會默認(rèn)尋找localhost，并生成特殊的保留地址127.0.0.1。注意在名為socket的套接字創(chuàng)建時，同時使用了InetAddress以及端口號。打印這樣的某個Socket對象時，為了真正理解它的含義，請記住一次獨一無二的因特網(wǎng)連接是用下述四種數(shù)據(jù)標(biāo)識的：clientHost（客戶主機）、clientPortNumber（客戶端口號）、serverHost（服務(wù)主機）以及serverPortNumber（服務(wù)端口號）。服務(wù)程序啟動后，會在本地主機（127.0.0.1）上建立為它分配的端口（8080）。一旦客戶程序發(fā)出請求，機器上下一個可用的端口就會分配給它（這種情況下是1077），這一行動也在與服務(wù)程序相同的機器（127.0.0.1）上進行�，F(xiàn)在，為了使數(shù)據(jù)能在客戶及服務(wù)程序之間來回傳送，每一端都需要知道把數(shù)據(jù)發(fā)到哪里。所以在同一個“已知”服務(wù)程序連接的時候，客戶會發(fā)出一個“返回地址”，使服務(wù)器程序知道將自己的數(shù)據(jù)發(fā)到哪兒。我們在服務(wù)器端的示范輸出中可以體會到這一情況：
Socket[addr=127.0.0.1,port=1077,localport=8080]
這意味著服務(wù)器剛才已接受了來自127.0.0.1這臺機器的端口1077的連接，同時監(jiān)聽自己的本地端口（8080）。而在客戶端：
Socket[addr=localhost/127.0.0.1,PORT=8080,localport=1077]
這意味著客戶已用自己的本地端口1077與127.0.0.1機器上的端口8080建立了 連接。
大家會注意到每次重新啟動客戶程序的時候，本地端口的編號都會增加。這個編號從1025（剛好在系統(tǒng)保留的1-1024之外）開始，并會一直增加下去，除非我們重啟機器。若重新啟動機器，端口號仍然會從1025開始增值（在Unix機器中，一旦超過保留的套按字范圍，數(shù)字就會再次從最小的可用數(shù)字開始）。
創(chuàng)建好Socket對象后，將其轉(zhuǎn)換成BufferedReader和PrintWriter的過程便與在服務(wù)器中相同（同樣地，兩種情況下都要從一個Socket開始）。在這里，客戶通過發(fā)出字串"howdy"，并在后面跟隨一個數(shù)字，從而初始化通信。注意緩沖區(qū)必須再次刷新（這是自動發(fā)生的，通過傳遞給PrintWriter構(gòu)建器的第二個參數(shù)）。若緩沖區(qū)沒有刷新，那么整個會話（通信）都會被掛起，因為用于初始化的“howdy”永遠(yuǎn)不會發(fā)送出去（緩沖區(qū)不夠滿，不足以造成發(fā)送動作的自動進行）。從服務(wù)器返回的每一行都會寫入System.out，以驗證一切都在正常運轉(zhuǎn)。為中止會話，需要發(fā)出一個"END"。若客戶程序簡單地掛起，那么服務(wù)器會“擲”出一個違例。
大家在這里可以看到我們采用了同樣的措施來確保由Socket代表的網(wǎng)絡(luò)資源得到正確的清除，這是用一個try-finally塊實現(xiàn)的。

運行結(jié)果：
服務(wù)器：
Started: ServerSocket[addr=0.0.0.0/0.0.0.0,port=0,localport=8080]
Connection accepted: Socket[addr=/127.0.0.1,port=2254,localport=8080]
Echoing: sent to server howdy 0
Echoing: sent to server howdy 1
Echoing: sent to server howdy 2
Echoing: sent to server howdy 3
Echoing: sent to server howdy 4
Echoing: sent to server howdy 5
Echoing: sent to server howdy 6
Echoing: sent to server howdy 7
Echoing: sent to server howdy 8
Echoing: sent to server howdy 9
closing...
運行結(jié)果：
客戶端：
D:\workspace\test>java c1.Test1
addr = localhost/127.0.0.1
socket = Socket[addr=localhost/127.0.0.1,port=8080,localport=2254]
send to clientsent to server howdy 0
send to clientsent to server howdy 1
send to clientsent to server howdy 2
send to clientsent to server howdy 3
send to clientsent to server howdy 4
send to clientsent to server howdy 5
send to clientsent to server howdy 6
send to clientsent to server howdy 7
send to clientsent to server howdy 8
send to clientsent to server howdy 9
closing...

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