第二章 Socket用法詳解

構造Socket

　　Socket構造方法如下：

Socket() 
//Creates an unconnected socket, with the system-default type of SocketImpl.
 
Socket(InetAddress address, int port) 
//Creates a stream socket and connects it to the specified port number at the  
//specified IP address.
 
Socket(InetAddress host, int port, boolean stream) 
//Deprecated.  
//Use DatagramSocket instead for UDP transport.
 
Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort) 
//Creates a socket and connects it to the specified remote address on the 
//specified remote port.
 
Socket(Proxy proxy) 
//Creates an unconnected socket, specifying the type of proxy, if any, that 
//should be used regardless of any other settings.
 
Socket(SocketImpl impl) 
//Creates an unconnected Socket with a user-specified SocketImpl.
 
Socket(String host, int port) 
//Creates a stream socket and connects it to the specified port number on the  
named host.
 
Socket(String host, int port, boolean stream) 
//Deprecated.  
//Use DatagramSocket instead for UDP transport.
 
Socket(String host, int port, InetAddress localAddr, int localPort) 
//Creates a socket and connects it to the specified remote host on the specified 
//remote port. 

　　除了第一個無參，其余構造方法都試圖建立與服務器的連接，如果成功則返回Socket對象，否在拋出異常。

　　根據以上構造方法來創建一個類，用於掃描主機上1-1024之間的端口是否被服務器程序監聽（如果被監聽，就可以返回Socket對象）。代碼如下：

import java.io.IOException;
import java.net.Socket;

public class PortScanner {

    public static void main(String[] args) {
        String host="localhost";
        new PortScanner().scan(host);

    }
    public void scan(String host){
        Socket socket=null;
        for(int port=1;port<=1024;port++){
            try{
                socket=new Socket(host,port);
                System.out.println("There is a server on port "+port);
            }catch(IOException e){
                System.out.println("Can't connect to port "+port);
            }finally{
                if(socket!=null){
                    try {
                        socket.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }

}

　　2.1.1 設定等待建立連接的超時時間

　　　　當需要設定連接超時時間時，則需要調用Socket的無參構造函數。　　　

Socket socket = new Socket();
//SocketAddress 提供不可變對象，供套接字用於綁定、連接或用作返回值。
SocketAddress remoteAddr = new InetSocketAddress("localhost",8000);
//超時未連接時，會拋出超時異常。
socket.connect(remoteAddr,60000);//毫秒為單位，0表示用於不超時

　　2.1.2 設定服務器地址

　　　　除了第一個無參構造函數，其余都需要提供服務器IP或主機名，以及端口號。　　　　

Socket(InetAddress address,int port)  //第一個參數表示主機IP地址
Socket(String host,int port)  //第一個表示主機名

　　　　InetAddress類表示服務器的IP地址，詳情查看這里。

　　2.1.3 設定客戶端地址

　　一個socket對象應該包含遠程服務器的IP和端口信息，也包含本地客戶機的IP地址和端口信息。默認情況下，客戶機的IP來自於本地主機，端口有操作系統自動分配。也可以顯式的設置客戶端的IP和端口。　　

 Socket(InetAddress address,int port,InetAddress localAddress,int localPort)
 Socket(String host,int port,int port,InetAddress localAddress,int localPort)

　　2.1.4 客戶機連接服務器可能出現的異常

UnKnownHostException	無法識別主機的名字或IP地址
ConnectException	服務器沒有對應的端口或服務器拒絕連接
SocketTimeoutException	等待連接超時
BindException	無法與指定的本地IP或端口綁定

獲取Socket信息

　　以下方法可獲得Socket相關信息：

InetAddress getInetAddress() 
//Returns the address to which the socket is connected.
 
InputStream getInputStream() 
//Returns an input stream for this socket.

OutputStream getOutputStream() 
//Returns an output stream for this socket. 
 
int getPort() 
//Returns the remote port number to which this socket is connected. 
 
InetAddress getLocalAddress() 
//Gets the local address to which the socket is bound.
 
int getLocalPort() 
//Returns the local port number to which this socket is bound. 

關閉Socket

　　部分代碼如下：

if(socket!=null){
    try {
        socket.close();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
        }
    }
}

　　Socket提供了3個狀態測試方法：

boolean isBound() 
//Returns the binding state of the socket.
 
boolean isClosed() 
//Returns the closed state of the socket.
 
boolean isConnected()  
//Returns the connection state of the socket.

 

半關閉Socket

　　進程A與進程B通信時，A傳輸數據到B，如何告知B所有數據已經傳輸完畢呢？以下幾個方法：

　　（1） 發送一行特殊的字符串，如前一章使用的“bye”，告知輸出完畢。

　　（2） A先告訴B字符串的長度，在向B傳輸數據。

　　（3） A發送完成后，關閉Socket。此時B讀完數據后，在此執行read()時，該方法返回-1，如果執行BufferedReader的readLine()方法，則返回null。以此表示到達輸入流末尾。

　　（4） 關閉Socket的輸入輸出流

shutdownInput():關閉輸入流

shutdownOutput():關閉輸出流

對應兩個狀態測試方法：

　　isInputShutdown()

　　isOutputShutdown()

設置Socket的選項 

　　TCP_NODEALY:表示立即 發送數據。

　　默認情況下，發送數據會先放在緩沖區，緩存區滿了在發出去，並等待接收方的響應，然后再發下一批數據。這種模式適合發送大量數據，並且會得到及時響應的場合。發送小數據時這種模式速度很慢，調用setTcpNoDelay(true)可以關閉緩存區。設置之前先調用socket.getTcpNoDelay()方法查看底層是否支持TCP_NODEALY選項。

　　SO_RESUSEADDR:表示是否允許重用Socket所綁定的本地地址。

　　當socket執行close()方法后，底層Socket不會立刻釋放本地端口，而是等待一會，確保接收到網絡發送的延遲數據，然后再釋放。這樣可以確保這些數據不會被其他綁定到該端口的新進程接收到。為了確保Socket關閉后即使端口未被釋放，其他進程也可以綁定該端口，可以調用setResuseAddress(true).

　　SO_TIMEOUT:表示接受數據時的等待時間。

　　設定接收數據的等待超時時間，超過后拋出異常。

　　SO_LINGER:當執行close()關閉Socket時，是否立即關閉底層的Socket。

　　用來控制Socket關閉后的行為。默認下，關閉Socket后，底層不會立即關閉，延遲一段時間，等待剩余數據發送完成，才會關閉底層。

　　執行以下方法：socket.setSoLinger(true,0);則Socket執行close()方法后，會立即關閉底層，未發送完的數據被丟棄。

　　執行以下方法：socket.setSoLinger(true,3600);表示執行close()方法后進入阻塞狀態。當所有數據發送完成后或者阻塞時間超過3600秒（以秒為單位）才會返回。

　　SO_SNDBUF:發送數據的緩沖區大小。

　　　　設置輸出數據的緩存區大小。

　　SO_RCVBUF:接收數據的緩沖區大小。

　　　　設置輸入數據的緩存區大小。

　　SO_KEEPALIVE:表示對於空閑的Socket，是否把它關閉。

　　選項為true時，底層TCP會對該連接進行監視。當連接空閑狀態超過2小時，本地TCP會發送一個數據包給遠程Socket。如果未收到響應，則持續嘗試11分鍾。在12分鍾內沒有收到響應的話，TCP會自動關閉本地Socket。

　　OOBINLINE:表示是否支持發送一個字節的TCP緊急數。

 

　　服務類型選項

　　設置服務類型：setTrafficClass(int trafficClass)

　　低成本：0x02

　　高可靠性：0x04

　　最高吞吐量：0x08

　　最小延遲：0x10

　　以下代碼設置請求高可靠性和最小延遲：

　　socket.setTrafficClass(0x04|0x10);

 

送郵件的SMTP客戶程序

　　略