Java套接字編程

實現了基於TCP的Java Socket編程實例代碼：簡單實現了服務器和客戶端的套接字編程，並傳遞簡單的字符串。（在服務器聲明套接字時需要綁定服務器的端口，端口為臨界資源只能一個套接字使用。服務器編程時調用accept()方法，服務器進入等待連接狀態。）

Java中TCP/IP服務端連接建立的源碼實現（socket->bind->listen->accept):

（1）在進行套接字編程的時候，首先我們要建立一個服務端，並在服務端建立套接字，為套接字綁定接口，然后監聽客戶端可能發來的連接建立請求。這一套流程均在ServerSocket的構造時完成（這里需要說明的是Java中的Socket和ServerSocket均是實現的java.io.Closeable接口。下面我們來看下構造函數中是如何實現端口的綁定和連接的監聽的：　

public ServerSocket(int port) throws IOException {
        this(port, 50, null);
    }

　　對於只有端口輸入的構造函數來說，我們復用另一個構造函數：ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr)。其中port是綁定的端口號，backlog是最大連接並發數，默認為50。bindAddr是被綁定的當地IP地址。

public ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr) throws IOException {
        setImpl();
        if (port < 0 || port > 0xFFFF)
            throw new IllegalArgumentException(
                       "Port value out of range: " + port);
        if (backlog < 1)
          backlog = 50;
        try {
            bind(new InetSocketAddress(bindAddr, port), backlog);
        } catch(SecurityException e) {
            close();
            throw e;
        } catch(IOException e) {
            close();
            throw e;
        }
    }

　　我們可以看到在這個構造函數中有bind(new InetSocketAddress(bindAddr, port), backlog)這句代碼，這就是用來進行IP地址和端口綁定的，我們在使用套接字時可以只設置端口，則IP地址默認為null。進入到bind方法中：

public void bind(SocketAddress endpoint, int backlog) throws IOException {
       ......
        try {
            SecurityManager security = System.getSecurityManager();
            if (security != null)
                security.checkListen(epoint.getPort());
            getImpl().bind(epoint.getAddress(), epoint.getPort());
            getImpl().listen(backlog);
            bound = true;
        } catch(SecurityException e) {
            bound = false;
            throw e;
        } catch(IOException e) {
            bound = false;
            throw e;
        }
    }

　　被我省略的代碼主要是進行安全檢查的工作，查看端口是否已經關閉或被占用，傳進來的地址是否合法等，並提供了相應的處理方法。而try包裹的就是核心的東西了。這里涉及到SecurityManager、SocketImpl類，目前並不了解。不過我們可以看到的bind和listen字段應該就是套接字准備進入阻塞狀態的代碼了（因為后面還要調用accept，所以我猜測到這一步並沒有進入阻塞狀態）。

　　后面的accept方法又涉及到不知道的類，我等查碩就先不找虐了，先寫到這，后面看熟了再總結。

（2）至於服務套接字寫好后，客戶端是如何進行連接的，其實也是在構造階段就完成的（socket->connect），下面列出相關源碼，以后在做分析。（connect是主動建立連接的方法，這說明每個類型的請求都需要編程一個套接字，客戶端與服務端在這時是多對一的關系）

public Socket(String host, int port)
        throws UnknownHostException, IOException
    {
        this(host != null ? new InetSocketAddress(host, port) :
             new InetSocketAddress(InetAddress.getByName(null), port),
             (SocketAddress) null, true);
    }

 　　其中host是IP地址，port是端口號。

private Socket(SocketAddress address, SocketAddress localAddr,
                   boolean stream) throws IOException {
        setImpl();

        // backward compatibility
        if (address == null)
            throw new NullPointerException();

        try {
            createImpl(stream);
            if (localAddr != null)
                bind(localAddr);
            connect(address);
        } catch (IOException | IllegalArgumentException | SecurityException e) {
            try {
                close();
            } catch (IOException ce) {
                e.addSuppressed(ce);
            }
            throw e;
        }
    }

　　見到connect方法足矣，就不往下跟蹤了。