Java网络编程——第八章 客户端Socket

客户端Socket使用方式      1、创建Socket      2、Socket尝试连接主机 建立连接后，本地主机和远程主机就从该Socket获得输入、输出流，且为全双工方式；创建Socket的同时会在网络上建立连接，连接超时或者监听失败，将抛出IOException，如果服务器拒绝连接则抛出ConnectException，路由器无法确定如何将包发送给服务器则抛出NoRouteToHostException，Socket实现了AutoCloseable接口，可以使用Java 7的try-with-resource；创建Socket，强烈建议设置连接超时setSoTimeout，如果连接超时SocketTimeoutException
import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.net.Socket;import java.text.ParseException;import java.util.Calendar;import java.util.Date;import java.util.TimeZone;
public class Time {    private static final String HOSTNAME = "time.nist.gov";    public static void main(String[] args) throws IOException, ParseException{        Date d = Time.getDateFromWork();        System.out.println(d);
    }
    public static Date getDateFromWork() throws IOException, ParseException{        /*         * 时间协议设置起点为1900年         * Java的Date起始于1970年         */        // 70年时间内的毫秒数        //long differenceBetweenEpochs = 2208988800L;        // 也可以通过下列程序计算该值
        TimeZone gmt = TimeZone.getTimeZone("GMT");        Calendar epoch1900 = Calendar.getInstance(gmt);        epoch1900.set(1900, 01, 01, 00, 00, 00);        long epoch1900ms = epoch1900.getTime().getTime();        Calendar epoch1970 = Calendar.getInstance(gmt);        epoch1970.set(1970, 01, 01, 00, 00, 00);        long epoch1970ms = epoch1970.getTime().getTime();        long differenceInMs = epoch1900ms - epoch1970ms;        long differenceBetweenEpochs = differenceInMs / 1000;
        Socket socket = null;        try {            socket = new Socket(HOSTNAME, 37);            socket.setSoTimeout(15000);
            InputStream raw = socket.getInputStream();
            long secodendsSince1900 = 0;            for (int i = 0; i < 4; i++) {                secodendsSince1900 = (secodendsSince1900 << 8) | raw.read();            }
            long secodendsSince1970 = secodendsSince1900 - differenceBetweenEpochs;            long msSince1970 = secodendsSince1970 * 1000;            Date time = new Date(msSince1970);
            return time;        } finally {            try {                if (socket != null) {                    socket.close();                }            } catch (IOException e) {
            }        }    }} Socket写入服务器
package ch8;
import java.io.BufferedReader;import java.io.BufferedWriter;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.io.InputStreamReader;import java.io.OutputStream;import java.io.OutputStreamWriter;import java.io.Writer;import java.net.Socket;
public class DictClient {    public static final String SERVER = "dict.org";    public static final int PORT = 2628;    public static final int TIMEOUT = 15000;
    public static void main(String[] args) {        Socket socket = null;        String word = "hello";        try {            socket = new Socket(SERVER, PORT);            socket.setSoTimeout(TIMEOUT);            OutputStream out = socket.getOutputStream();            Writer writer = new OutputStreamWriter(out, "UTF-8");            writer = new BufferedWriter(writer);            InputStream in = socket.getInputStream();            BufferedReader reader= new BufferedReader(new InputStreamReader(in, "UTF-8"));            define(word, writer, reader);        } catch (IOException e) {            System.err.println(e);        } finally {            if (socket != null) {                try {                    socket.close();                } catch (IOException e) {
                }                socket = null;            }        }    }
    public static void define(String word, Writer writer, BufferedReader reader) throws IOException{        writer.write("DEFINT end-lat" + word + "\r\n");        writer.flush();
        for (String line = reader.readLine(); line != null; line = reader.readLine()) {            if (line.startsWith("250")) {                return;            } else if (line.startsWith("552")) {                System.out.println("No definition found for " + word);                return;            } else if (line.matches("\\d\\d\\d .*")) continue;            else if (line.trim().equals(".")) continue;            else System.out.println(line);        }    }}
半关闭Socket close方法会同时关闭输入输出流，而shutdownInput或shutdownOutput则分别关闭输入流或输出流；对于输入流，shutdownInput会调整Socket连接的流，使之认为到达流的末尾，再次读取则返回-1；对于shutdownOutput，再次写入会抛出IOException；需要注意的是，半关闭连接，或两个半连接都关闭，仍需要关闭socket，因为半关闭只会影响socket流，而不会释放Socket资源
构造和连接Sokcet public Socket(String host, int port) throws UnkonwnHostException, IOException public Socket(InetAddress host, int port) thwos IOException
import java.io.IOException;import java.net.Socket;import java.net.UnknownHostException;// 确定是否允许某个端口建立连接public class LowPortScanner {
     public static void main(String[] args) {           String host = "localhost";
           for (int i = 1; i <= 1024; i++) {                try {                     System.out.println(i);                     Socket socket = new Socket(host, i);                     //socket.setSoTimeout(10);                     System.out.println("there is a server on port " + i + " of " + host);                     socket.close();                } catch (UnknownHostException e) {                     System.err.println(e);                } catch (IOException e) {
                }           }     }
}
选择从本地那个接口连接 public Socket(String host, int port, InetAddress interface, int localPort) throws UnknownHostException, IOException public Socket(InetAddress host, int port, InetAddress interface, int localPort) throws IOException 前两个参数指定需要连接的主机和端口，后两个参数指定使用的本地网络连接和端口，，如果localPort设置为0，在在1024~65535之间随机选择可用端口
构造但不连接 主要有三个构造器用于创建未连接Socket public Socket() public Socket(Proxy proxy) public Socket(SocketImpl impl)
try {     Socket socket = new Socket();     // 填入Socket选项     SocketAddress address = new SocketAddress(host, port);     // 也可以使用 public void connect(SocketAddress address, int timeout) throws IOException同时设置等待连接超时时间     socket.connect(address);     // 使用socket} cathc (IOException e) {     System.err.println(e);}
// 由于无参构造函数不会抛出异常，因可以这样书写Socket socket = new Socket();SocketAddress address = new SokcetAddress(host, port)try {     socket.connect(address);     // 使用socket} catch (IOException e) {     // 处理异常} finally {     // 这里不需要进行 socket 的 null 检查     try {         socket.close();      } catch (IOException e) {          // 忽略该异常     }}

Socket地址 SocketAddress类表示一个连接短点，目前仅支持TCP/IP Socket，主要用途是为暂时的Socket连接信息提供方便的存储，即使最初的Socket已经断开并回收，该信息任可以重用以创建新的Socket，提供如下两个方法 public SocketAddress getRemoteSocketAddress() public SocketAddress getLoclaSocketAddress() 分别用于获取连接端和发起端的地址，如果Socket尚未开始连接，则返回null 通常使用一个主机和一个端口或者仅一个端口创建InetSocketAddress类，亦可以使用静态工厂方法InetSocketAddres.createUnsolved，此时不再DNS中查询主机 public InetSocketAddress(InetAddress address, int port) public InetSocketAddress(String address, int port) public InetSocketAddress(int port) public static InetSocketAddress createUnsolved()
代理服务器 创建未连接的Socket public Socket(Proxy proxy); 一般的，Socket的代理服务器由socketsProxyHost和socketsProxyPort属性控制，作用于系统所有Socket，而该构造函数创建的Socket则使用与指定的代理服务器，该构造函数传入的Proxy类型，可以是Proxy.Type.NO_PROXY
SocketAddress proxyAddress = new InetSocketAddress(proxyHost, proxyPort);Proxy proxy = new Proxy(Proxy.Type.SOCKS, proxyAddress);Socket s = new Socket(proxy);SocketAddress remote = new InetSocketAddress(remoteHost, remotePort);s.connect(remote);
关闭还是连接 如果Socket已经关闭，则isClosed返回false，这里存在的问题是如果该Socket从未打开过连接，也会返回false；此时，可以是用isConnected方法，指示该Socket是否从未连接过远程主机，如果该Socket确实可以连接远程主机，则返回true，尽管该Socket已经关闭
// 判断当前Socket是否打开boolean connected = !socket.isClosed && socket.isConnected();
Socket的toString方法，由于Socket是临时对象，所以Socket没有覆盖equals和hashCode方法，因此Socket不能放进散列表或者进行比较
设置Socket选项，指定Socket依赖的原生Socket是如何发送与接收数据，以下属性均可能抛出SocketException TCP_NODELAY，由于缓冲区的存在，低于较小的数据包在发送前会等待以组成更大的包，而如果使用setTcpNoDelay设置为true，则将关闭Socekt的缓冲区，此时将尽可能快的发送数据包，而如果底层Socket不支持该选项，则抛出SocketException；
if (!s.getTcoNoDelay()) {     s.setTcpNoDelay(true)}
SO_LINGER，指定Socket在关闭后如何处理尚未发送的数据报，默认close的方法立即返回，但系统仍会尝试发送剩余的数据，如果此时延迟设置为0，则未发送的数据报将丢失；而如果setSoLinger将延迟设置为任意正整数，则close方法将阻塞指定时间等待数据发送与确认，此时如果时间超时，则关闭Socket，剩余数据不会发送，也不会在收到确认；getSoLinger在该选项关闭时返回-1；基于不同系统，该选项存在最大等待时间；如果底层不支持该选项，则抛出SocketException
if (s.getSoLinger() == -1) {     s.setSoLinger(true, 1024);} SO_TIMEOUT，当read读取数据时，read会等待足够时间得到足够的数据，通过setSlTimeout可以指定最大等待时间，如果设置为0则等待时间无限制
if (s.getSoTimeout() == 0) {     s.setSoTimeout(1024);} SO_RECVBUF和SO_SNDBUF，可以达到的最大带宽等于缓冲区大小除以延迟，因此对于快速网络，较大的缓冲区可以显著提升性能，对于较慢网络，应该使用较小缓冲区，即最大带宽的设置需要让缓冲区大小与连接的网络延迟相匹配，使他稍小于网络带宽；Java中缓冲区的大小为发送缓冲区和接收缓冲区中较小的那个，不过需要注意的是，该选项仅给出缓冲区设置的建议，具体数值依赖于系统。 SO_KEEPALIVE，如果打开的该选项，则客户端会在一定时间内通过空闲连接发送数据包，确认服务器是否崩溃，默认SO_KEEPALIVE = false
if (!s.getKeepAlive()) {     s.setKeepAlive(true);} OOBINLINE( OOB = out of bind)，TCP可以发送紧急数据，该数据会立即发送，接受方在收到后会得到紧急通知，同时优先处理该数据；默认该选项为false，通过setOOBInLine设置true；虽然可以通过sendUrgentDate(int data)发送一个紧急数据，不过需要注意的是Java不区分紧急数据和非紧急数据
if (!s.getOOBInLine()) {     s.setOOBInLine(true);}
SO_REUSEADDR，socket在关闭时，可能不会立即释放本地端口，尤其是在关闭socket但还存在打开的接口时；此时存在一个问题是会使得其他Socket无法使用该端口；如果设置SO_REUSEADDR为true，将允许其他Socket绑定到该端口，即使此时仍可能存在前一个Socket未接收的数据；使用方式，setReuseAddress必须在为该端口绑定新的Socket之前调用，使用无参Socket以非连接的方式创建，调用setReuseAddress (true)，使用connect()方法连接Socket；新旧两个Socket都必须设置SO_REUSEADDR为true； IP_TOS服务类型，服务类型存储在IP首部名为IP_TOS的8位字段中，其中高6位为差分服务类代码点DSCP，低两位为显式拥塞通知ECN，注意在设置IP_TOS时，ECN位需要设置为0；可以通过 public int getTrafficClass() public void setTrafficClass() 设置、获取该字段，注意DSCP字段的值仅作为参考，并不作为服务的保证。 类似的，还可以使用 public void setPerformancePreference(int connectiontime, int latency, int bandwidth) 设置连接时间、延迟、带宽的先对优先性，同样，该设置也不是服务的保证