初窥Socket：与自己聊次天

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LiuZh 4月 15, 2017

什么是Socket

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。Socket通常用来实现客户方和服务方的连接。Socket是TCP/IP协议的一个十分流行的编程界面，一个Socket由一个IP地址和一个端口号唯一确定

但是，Socket所支持的协议种类不仅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

PS：虽然凑字数这种技能早就点满了，但关于更多Socket及TCP/IP相关概念，还请各位看官自行/先行了解，这里不再多做赘述

本次Demo预览

eclispe.gif

工具准备

  1. Eclipse（若你没有Eclipse也没事儿，后边告诉你用命令行编译运行！）
  2. AndroidStudio（若你本身就是用Eclipse开发安卓程序，那Eclipse就够了）

服务端

OK，话不多说，开干

首先在Eclipse新建一个Java项目，就叫SocketDemo吧

接下来咱们要监听是否有客户端发送连接请求，如果有，则连接并处理

SocketDemo.java:

public class SocketDemo {
    /**
     * 端口号 注意：0~1023为系统所保留端口号，选择端口号时应大于1023，具体随便你取
     */
    public static int PORT = 2345;

    public static void main(String[] args) {
        try {
            //serverSocket用于监听是否有客户端发送连接请求
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(PORT);
            System.out.println("服务启动...");
            //serverSocket.accept()：如果有客户端发送连接请求，
            //则返回一个socket供处理与客户端的连接，否则一直阻塞监听
            Socket socket = serverSocket.accept();
            System.out.println("与客户端连接成功...");
            //这个MySocket是啥呢？是一个对socket的封装，方便操作
            MySocket mySocket = new MySocket(socket);
            //由于MySocket继承于Thread，所以需要start()一下
            //致于为啥要继承于Thread来封装socket，请看下方 MySocket类
            mySocket.start();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

注释中的两个问题，很好理解，不多说，直接看看MySocket是怎么写的吧：

MySocket.java

public class MySocket extends Thread {
    Socket mSocket;
    BufferedWriter mWriter;
    BufferedReader mReader;

    public MySocket(Socket socket) {
        this.mSocket = socket;
        try {
            mWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(
                        socket.getOutputStream(), "utf-8"));
            mReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(
                        socket.getInputStream(), "utf-8"));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
    * 向客户端发送消息
    * msg 发送消息内容
    **/
    public void send(String msg) {
        try {
            // 客户端按行(readLine)读取消息，所以每条消息最后必须加换行符 \n,否则读取不到
            mWriter.write(msg + "\n");
            mWriter.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
    * 
    * 不断读取来自客户端的消息，一旦收到消息，则自动回复
    **/
    @Override
    public void run() {
        super.run();
        try {
            String line;
            //服务端按行读取消息
            //不断按行读取，获得来自客户端的消息
            while ((line = mReader.readLine()) != null) {
                System.out.println("客户端消息：" + line);
                //收到客户端消息后，自动回复
                send("已经收到你发送的\"" + line + "\"");
            }
            mReader.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("end");
    }
}

看完MySocket之后豁然开朗，原来将读取客户端消息的操作是阻塞的，要放在子线程来做，所以继承于Thread会方便一点

那么至此，服务端的程序已经写完了

什么？你问怎么这么简单？！原因有两个：

  1. 这只是一个基础的Socket服务端程序，不用考虑那么多其他情况，自然几行代码就搞定了
  2. 没错，Socket就是这么简单！

接下来你会发现，客户端特么更简单！

客户端（Android）

第一步新建一个安卓项目，也叫SocketDemo吧，毕竟，凑字数这个技能我比较熟练

简单一点，布局中就一个按钮(id=btn_send)，用来发送消息，初窥嘛，简单就是王道，布局代码就不上了

安卓样式.png

接下来看看MainActivity的代码：

不行，在看MainActivity之前还有一些话要交代清楚：

  1. 如果你将安卓程序跑在电脑的虚拟机上，则你访问的IP地址为：10.0.2.2（虚拟机只能通过这个IP访问电脑）
  2. 如果你将安卓程序跑在真机上，那么你需要在CMD中输入ipconfig获取到IPv4地址，并且确保手机和电脑在同一个网络下（连接了同一个WIFI）
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private static final String TAG = "MainActivity";

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        connectServer();
        findViewById(R.id.btn_send).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View view) {
                sendMsg("2333");
            }
        });
    }

    private Socket mSocket;
    private BufferedWriter mWriter;
    private BufferedReader mReader;
    //这个IP上面解释过了噢，要理解一下
    private static String IP = "10.0.2.2";
    //切记端口号一定要和服务端保持一致！
    private static int PORT = 2345;

    private void connectServer() {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    mSocket = new Socket(IP, PORT);
                    mWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(
                            mSocket.getOutputStream(), "utf-8"));
                    mReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(
                            mSocket.getInputStream(), "utf-8"));
                    Log.i(TAG, "连接服务端成功");
                } catch (IOException e) {
                    Log.i(TAG, "连接服务端失败");
                    e.printStackTrace();
                    return;
                }

                try {
                    String line;
                    while ((line = mReader.readLine()) != null) {
                        Log.i(TAG, "服务端消息: " + line);
                    }
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                    Log.i(TAG, "服务端：已停止服务");
                }
            }
        }).start();
    }

    private void sendMsg(String msg) {
        // 如果mSocket为null有可能两种情况：
        // 1.还在尝试连接服务端
        // 2.连接失败
        if (mSocket == null){
            Toast.makeText(this,"连接未完成或连接失败，无法发送消息！",Toast.LENGTH_SHORT).show();
            return;
        }
        try {
            //服务端是按行读取消息，所以每条消息最后必须加换行符 \n
            mWriter.write(msg + "\n");
            mWriter.flush();
        } catch (IOException e) {
            Toast.makeText(this,"发送失败：服务端已关闭服务！",Toast.LENGTH_SHORT).show();
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

这就写完了客户端？？对，这就写完了…那你别问为啥Socket咋就这么点内容，Socket本来也不是啥难点~

并且，这只是一个非常非常基础的Demo

OK，到这里就可以来跑一下程序试一试了

跑起来

跑服务端程序

  • 如果你有Eclipse，那么直接在Eclipse内跑起来就行了！

Eclipse跑服务端程序.png

  • 如果很不巧，你没有Eclipse

    1. 新建本文章服务端部分的SocketDemo.java和MySocket.java两个文件，并且放在同一个文件夹下，上面代码没有写出import包，不能直接copy进文件内用，文末我会放出所有源代码，到文末copy一下放在两个文件内就行了（当然你得确保你有JDK环境！虽然作为安卓狗，这是必要的，但还是提醒一下！）
    2. 打开CMD，切换进入上述两个文件所在的目录
      java文件目录.png
    3. 执行
      javac *.java
java SocketDemo
      就将程序跑起来了（ctrl+c退出程序）
      CMD运行服务端程序.png
  • 注意事项：
    1. 在Eclipse内运行的程序，切记：如果修改内容后要重新启动程序，请先将正在运行的程序关闭，否则将一直占用端口！无法再以此端口再次启用一次程序！
    2. 如果用CMD运行的程序，提示编码错误，请将所有中文替换成英文，或者将两个.java文件内容转换成GBK编码(建议换成英文！英文好的哥们儿，上！)

跑客户端程序

直接跑安卓程序就行了！

在Eclipse跑服务端的图已经在文首放出，这里放一个CMD下跑服务端的图片：

cmd.gif

注：不知为什么发送消息的时候，命令行及LogCat不会即时显示出内容，在我ctrl+c退出程序之后才会一次全出来，若有知道的朋友，还望指教！万分感谢！

改进一个不足

想一下，服务端程序只响应一个客户端，如果又有客户端发出连接请求，那岂不是无法响应了！

再想一下觉得不对，也就是我自己测试，哪来的第二个客户端发出连接请求

再再想一下，如果你改了一下安卓端的代码，又一次点了运行，那谁来响应你？！这样的话，因为修改安卓端代码，又得去把服务端的程序停了，再启动一下，多麻烦！

好吧，既然分析了确实有这个麻烦，那就把它解决掉：

public class SocketDemo {

    public static int PORT = 2745;

    public static void main(String[] args) {
        try {
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(PORT);
            System.out.println("服务启动...");
            //写一个死循环，如果有一个客户端连接成功，那么继续让serverSocket.accept()阻塞住
            //等待下一个客户端请求，这样不论有多少个客户端请求过来，都可以响应到，
            //结束调试的时候再关闭服务端程序
            while (true) {
                Socket socket = serverSocket.accept();
                System.out.println("客户端连接成功...");
                MySocket mySocket = new MySocket(socket);
                mySocket.start();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

so easy~不解释了~

至此整个SocketDemo就完成了，对Socket的第一步已经迈出了，那么赶紧理解好，然后再深入Socket吧！

源码

  • SocketDemo.java：
import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class SocketDemo {

    public static int PORT = 2745;

    public static void main(String[] args) {
        try {
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(PORT);
            System.out.println("服务启动...");
            while (true) {
                Socket socket = serverSocket.accept();
                System.out.println("客户端连接成功...");
                MySocket mySocket = new MySocket(socket);
                mySocket.start();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
  • MySocket.java:
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.Socket;

public class MySocket extends Thread {
    Socket mSocket;
    BufferedWriter mWriter;
    BufferedReader mReader;

    public MySocket(Socket socket) {
        this.mSocket = socket;
        try {
            mWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(
                        socket.getOutputStream(), "utf-8"));
            mReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(
                        socket.getInputStream(), "utf-8"));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void send(String msg) {
        try {
            mWriter.write(msg + "\n");
            mWriter.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public void run() {
        super.run();
        try {
            String line;
            while ((line = mReader.readLine()) != null) {
                System.out.println("客户端消息：" + line);
                send("收到:\"" + line + "\"");
            }
            mReader.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("end");
    }
}
  • 客户端（安卓端）的我就不放了！

结语

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  • 如果我的文章确实有帮助到你，请不要忘了点一下文末的”♡”让他变成”❤”
  • 作为新手难免很多地方理解不到位，文中若有错误请直(bu)接(yao)指(ma)出(wo)
  • 写作不易！
  • 致于题目叫”与自己聊次天”，我想解释一
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