Java-socket編程(建立連接)

socket編程是以IO為理論基礎的，理論學得差不多也很難實現編程，畢竟里面的類和方法平時都不怎么用，難得嘗試編了個程，記錄一下。

1.幾個概念

Channel：管道，連通客戶端和服務端傳輸數據；

Buffer：緩沖區，通過管道傳輸數據必須經過的地方；

Selector：選擇器，單線程可以通過選擇器處理多個管道；本文沒有使用；

2.案例功能

啟動服務端，再啟動客戶端與服務端連接，在客戶端的控制台輸入命令獲取服務端的效果。本樣例只處理了“time”命令，獲取服務端的當前時間，其他命令都返回“非指定命令，無返回值”。詳看代碼注釋。

3.服務端代碼

import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Date;
import java.util.LinkedList;

public class NIOService {
    static int PORT = 9011;
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //存儲客戶端連接
        LinkedList<SocketChannel> clients = new LinkedList<>();
        //1.服務端開啟監聽：接受客戶端
        ServerSocketChannel ss = ServerSocketChannel.open();
        ss.bind(new InetSocketAddress(PORT));
        //2.只接受客戶端,不阻塞
        ss.configureBlocking(false);

        while (true) {
            // 接受客戶端的連接
            // client在Java層面是一個對象，在內核層面是一個fd
            SocketChannel client = ss.accept();
            if (client == null) {
                //while循環進來沒有 連到客戶端就不管
            } else {
                //和client傳輸數據使用的socket->fd
                client.configureBlocking(false);
                //獲取客戶端的端口號
                int port = client.socket().getPort();
                System.out.println("接收到客戶端的連接，client port: " + port);
                //將客戶端添加到列表里
                clients.add(client);
            }
            //可以在堆里,堆外，相關內容，可以看看JVM直接內存
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(4096);

            //遍歷已經鏈接進來的客戶端 的管道channel里有沒有數據
            for (SocketChannel c : clients) {
                //每循環一次都是一次系統調用，都是一次用戶內核態的切換
                int num = c.read(buffer);
                if (num > 0) {
                    buffer.flip();
                    byte[] bytes = new byte[buffer.limit()];
                    buffer.get(bytes);
                    String s = new String(bytes);
                    System.out.println("端口為"+c.socket().getPort() + "的客戶端發來命令：" +s);
                    String res = "";
                    ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(4096);
                    if("time".equals(s)){
                        //獲取時間
                        long l = System.currentTimeMillis();
                        res = "time: "+new Date(l).toString();
                        System.out.println(res);
                    }else{
                        res = "非指定命令，無返回值";
                    }
                    byteBuffer.put(res.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
                    byteBuffer.flip();
                    c.write(byteBuffer);
                }
                buffer.clear();
            }
        }
    }
}

 4.客戶端代碼

import java.io.*;
import java.net.Socket;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Scanner;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //建立一個客戶端連到9010的服務端
            Socket client = new Socket("127.0.0.1",9011);
            //設置發送命令的長度
            client.setSendBufferSize(20);
            /**
             * 關閉Nagle算法：該算法是將多個命令打包一起發送給服務端，避免網絡擁擠。
             * 但是現在網絡寬松，隨便發也沒事。所以關閉。
             */
            client.setTcpNoDelay(false);

            OutputStream out = client.getOutputStream();
            InputStream input = client.getInputStream();
            InputStream in = System.in;
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
            Scanner scan = new Scanner(System.in);
            while(true){
                String line = scan.nextLine();
                //String line = reader.readLine();
                if(line != null ){
                    //將輸入的命令用字節數組存起來，通過客戶端client的輸出流發送給服務端
                    byte[] bb = line.getBytes();
                    out.write(bb);
                }
                byte b[] = new byte[1024];
                /**
                 從輸入流里讀 東西 到 b數組，如果沒有東西，就會一直讀，阻塞。
                 len獲取當前輸入流里的內容長度，英文占1個長度，中文占3個長度
                 */
                int len = input.read(b);
                System.out.println(new String(b));
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}