Socket学習ノート(一)初識Socket
一、ネットワークプログラミングにおける2つの主要な問題
1つは、ネットワーク上の1台または複数のホストを正確に位置決めする方法であり、もう1つは、ホストを見つけた後、データ転送を信頼性と効率的に行う方法です.
TCP/IPプロトコルでは、IP層は主にネットワークホストの位置付け、データ伝送のルーティングを担当し、IPアドレスによってインターネット上のホストを一意に決定することができる.
一方、TCP層は、ネットワークプログラミングの主な対象であり、IP層がどのようにデータを処理するかに関心を持つ必要はない、アプリケーション向けの信頼性(tcp)または非信頼性(UDP)のデータ伝送メカニズムを提供する.
現在流行しているネットワークプログラミングモデルはクライアント/サーバです(C/S)構造.つまり、通信双方はサーバーとしてお客様の要求を待って応答する.お客様はサービスが必要な時にサーバーに申請する.サーバーは一般的に守護プロセスとして常に運行し、ネットワークポートを傍受し、お客様の要求があれば、サービスプロセスを起動してお客様に対応し、同時に自分でサービスポートを傍受し続け、後のお客様にユーザーもタイムリーにサービスを受けることができます.
二、二種類の伝送プロトコル:TCP;UDP
TCPはTransfer Control Protocolの略称であり、接続向けの信頼性の高い伝送を保証するプロトコルである.TCPプロトコル伝送により得られるのは,シーケンスの誤りのないデータストリームである.TCPプロトコルに基づいて通信するために、送信者と受信者のペアの2つのsocketとの間に接続を確立する必要があります.1つのsocket(通常はserver socket)が接続の確立を待つ場合、もう1つのsocketは接続を要求することができ、この2つのsocketが接続されると、双方向のデータ伝送が可能になり、双方が送信または受信操作を行うことができる.
UDPはUser Datagram Protocolの略称であり、接続されていないプロトコルであり、各データ・レポートは独立した情報であり、完全なソース・アドレスまたは宛先アドレスを含み、ネットワーク上で可能な経路で宛先に伝達されるため、宛先に到達できるかどうか、宛先に到達する時間およびコンテンツの正確性は保証されない.そのワークフローは一般的に
UDPデータメッセージ、すなわちDatagramPacketオブジェクトを初期化し、DatagramSocketタイプオブジェクトのsendメソッドを呼び出してUDPメッセージを送信します.
比較:
UDP:1では、各データ・レポートに完全なアドレス情報が与えられているため、送信者と受信者の接続を確立する必要はありません.
2,UDPはデータを伝送する際にサイズ制限があり,伝送される各データグラムは64 KB以内に限定しなければならない.
3,UDPは信頼できないプロトコルであり、送信者が送信したデータ・レポートが必ずしも同じ順序で受信者に到着するとは限らない
TCP:1は,接続向けプロトコルであり,socket間でデータ転送を行う前に必ず接続を確立するため,TCPでは接続時間が必要となる.
2,TCP伝送データサイズ制限,接続が確立されると,双方のsocketは大きなデータを統一したフォーマットで伝送できる.
3.TCPは信頼できるプロトコルであり、受信者が送信者から送信されたすべてのデータを完全に正確に取得することを保証する.
三、Socketに基づくjavaネットワークプログラミング
1,Socketとは
ネットワーク上の2つのプログラムは、データの交換を双方向の通信接続によって実現し、この双方向リンクの一端をSocketと呼ぶ.Socketは通常、クライアントとサービス側の接続を実現するために使用されます.SocketはTCP/IPプロトコルの非常にポピュラーなプログラミングインターフェースであり、1つのSocketは1つのIPアドレスと1つのポート番号によって一意に決定される.
しかし,Socketがサポートするプロトコルの種類はTCP/IPだけではないため,両者の間には必然的なつながりはない.Java環境において、Socketプログラミングは主にTCP/IPプロトコルに基づくネットワークプログラミングを指す.
2,Socket通信のプロセス
サーバー側Listen(傍受)あるポートに接続要求があるかどうか、Client側はサーバー側にConnect(接続)要求を出し、サーバー側はClient側にAccept(受諾)メッセージを返す.一つの接続が確立される.サーバー側とClient側はいずれもSend、Writeなどの方法で相手と通信することができる.
通信プロセス全体を以下の図に示す.
[img]http://dl2.iteye.com/upload/attachment/0117/0030/9b9c92ec-9260-33eb-9c04-5a4d77e4b21e.png[/img]
機能を備えたSocketには、次の4つの基本的な手順が含まれています.
(1)Socketの作成;
(2)Socketに接続された入出力を開く.
(3)一定のプロトコルに従ってSocketを読み書きする.
(4)Socket.を閉じる
JAvaはパッケージjava.Netには、双方向接続のクライアントとサービス側を表す2つのクラスSocketとサーバSocketが用意されています.これは2つのパッケージが非常に良いクラスで、使いやすいです.その構造方法は以下の通りである.
Socket(InetAddress address, int port);
Socket(InetAddress address, int port, boolean stream);
Socket(String host, int prot);
Socket(String host, int prot, boolean stream);
Socket(SocketImpl impl)
Socket(String host, int port, InetAddress localAddr, int localPort)
Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort)
ServerSocket(int port);
ServerSocket(int port, int backlog);
ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr)
ここでaddress、host、portはそれぞれ双方向接続の他方のIPアドレス、ホスト名、ポート番号であり、streamはsocketがストリームsocketかデータレポートsocketかを示し、localPortはローカルホストのポート番号を表し、localAddrとbindAddrはローカルマシンのアドレス(サーバSocketのホストアドレス)である
Socketメソッド
getInetAddress(); リモートサービス側のIPアドレス
getPort(); リモート・サービス・エンドのポート
getLocalAddress()ローカルクライアントのIPアドレス
getLocalPort()ローカルクライアントのポート
getInputStream(); 入力フローの取得
getOutStream(); 取得出力ストリーム
これらの方法の中で、最も重要なのはgetInputStream()とgetOutputStream()です.
Socketステータス
isClosed();//接続が閉じたかどうか、閉じたらtrueに戻る.そうでなければfalseに戻ります
isConnect();//接続した場合はtrueを返します.そうでなければfalseに戻ります
isBound();//Socketがローカルのポートにバインドされている場合は、trueを返します.そうでなければfalseに戻ります
Socketのステータスが接続中であることを確認するには、次の文が良い判断です.
(四)簡単な例(単一スレッド)
[b]クライアントコード[/b]
[b]サービス側コードは以下の通りである[/b]
[b]サービス側を先に実行し、クライアントを実行し、効果は下図のように[/b]
[img]http://dl2.iteye.com/upload/attachment/0117/0034/42734754-0694-3b90-8152-bb7afa2ea275.png[/img]
[img]http://dl2.iteye.com/upload/attachment/0117/0032/ae6adacd-e24a-305f-af62-864165ae5d72.png[/img]
1つは、ネットワーク上の1台または複数のホストを正確に位置決めする方法であり、もう1つは、ホストを見つけた後、データ転送を信頼性と効率的に行う方法です.
TCP/IPプロトコルでは、IP層は主にネットワークホストの位置付け、データ伝送のルーティングを担当し、IPアドレスによってインターネット上のホストを一意に決定することができる.
一方、TCP層は、ネットワークプログラミングの主な対象であり、IP層がどのようにデータを処理するかに関心を持つ必要はない、アプリケーション向けの信頼性(tcp)または非信頼性(UDP)のデータ伝送メカニズムを提供する.
現在流行しているネットワークプログラミングモデルはクライアント/サーバです(C/S)構造.つまり、通信双方はサーバーとしてお客様の要求を待って応答する.お客様はサービスが必要な時にサーバーに申請する.サーバーは一般的に守護プロセスとして常に運行し、ネットワークポートを傍受し、お客様の要求があれば、サービスプロセスを起動してお客様に対応し、同時に自分でサービスポートを傍受し続け、後のお客様にユーザーもタイムリーにサービスを受けることができます.
二、二種類の伝送プロトコル:TCP;UDP
TCPはTransfer Control Protocolの略称であり、接続向けの信頼性の高い伝送を保証するプロトコルである.TCPプロトコル伝送により得られるのは,シーケンスの誤りのないデータストリームである.TCPプロトコルに基づいて通信するために、送信者と受信者のペアの2つのsocketとの間に接続を確立する必要があります.1つのsocket(通常はserver socket)が接続の確立を待つ場合、もう1つのsocketは接続を要求することができ、この2つのsocketが接続されると、双方向のデータ伝送が可能になり、双方が送信または受信操作を行うことができる.
UDPはUser Datagram Protocolの略称であり、接続されていないプロトコルであり、各データ・レポートは独立した情報であり、完全なソース・アドレスまたは宛先アドレスを含み、ネットワーク上で可能な経路で宛先に伝達されるため、宛先に到達できるかどうか、宛先に到達する時間およびコンテンツの正確性は保証されない.そのワークフローは一般的に
UDPデータメッセージ、すなわちDatagramPacketオブジェクトを初期化し、DatagramSocketタイプオブジェクトのsendメソッドを呼び出してUDPメッセージを送信します.
比較:
UDP:1では、各データ・レポートに完全なアドレス情報が与えられているため、送信者と受信者の接続を確立する必要はありません.
2,UDPはデータを伝送する際にサイズ制限があり,伝送される各データグラムは64 KB以内に限定しなければならない.
3,UDPは信頼できないプロトコルであり、送信者が送信したデータ・レポートが必ずしも同じ順序で受信者に到着するとは限らない
TCP:1は,接続向けプロトコルであり,socket間でデータ転送を行う前に必ず接続を確立するため,TCPでは接続時間が必要となる.
2,TCP伝送データサイズ制限,接続が確立されると,双方のsocketは大きなデータを統一したフォーマットで伝送できる.
3.TCPは信頼できるプロトコルであり、受信者が送信者から送信されたすべてのデータを完全に正確に取得することを保証する.
三、Socketに基づくjavaネットワークプログラミング
1,Socketとは
ネットワーク上の2つのプログラムは、データの交換を双方向の通信接続によって実現し、この双方向リンクの一端をSocketと呼ぶ.Socketは通常、クライアントとサービス側の接続を実現するために使用されます.SocketはTCP/IPプロトコルの非常にポピュラーなプログラミングインターフェースであり、1つのSocketは1つのIPアドレスと1つのポート番号によって一意に決定される.
しかし,Socketがサポートするプロトコルの種類はTCP/IPだけではないため,両者の間には必然的なつながりはない.Java環境において、Socketプログラミングは主にTCP/IPプロトコルに基づくネットワークプログラミングを指す.
2,Socket通信のプロセス
サーバー側Listen(傍受)あるポートに接続要求があるかどうか、Client側はサーバー側にConnect(接続)要求を出し、サーバー側はClient側にAccept(受諾)メッセージを返す.一つの接続が確立される.サーバー側とClient側はいずれもSend、Writeなどの方法で相手と通信することができる.
通信プロセス全体を以下の図に示す.
[img]http://dl2.iteye.com/upload/attachment/0117/0030/9b9c92ec-9260-33eb-9c04-5a4d77e4b21e.png[/img]
機能を備えたSocketには、次の4つの基本的な手順が含まれています.
(1)Socketの作成;
(2)Socketに接続された入出力を開く.
(3)一定のプロトコルに従ってSocketを読み書きする.
(4)Socket.を閉じる
JAvaはパッケージjava.Netには、双方向接続のクライアントとサービス側を表す2つのクラスSocketとサーバSocketが用意されています.これは2つのパッケージが非常に良いクラスで、使いやすいです.その構造方法は以下の通りである.
Socket(InetAddress address, int port);
Socket(InetAddress address, int port, boolean stream);
Socket(String host, int prot);
Socket(String host, int prot, boolean stream);
Socket(SocketImpl impl)
Socket(String host, int port, InetAddress localAddr, int localPort)
Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort)
ServerSocket(int port);
ServerSocket(int port, int backlog);
ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr)
ここでaddress、host、portはそれぞれ双方向接続の他方のIPアドレス、ホスト名、ポート番号であり、streamはsocketがストリームsocketかデータレポートsocketかを示し、localPortはローカルホストのポート番号を表し、localAddrとbindAddrはローカルマシンのアドレス(サーバSocketのホストアドレス)である
Socketメソッド
getInetAddress(); リモートサービス側のIPアドレス
getPort(); リモート・サービス・エンドのポート
getLocalAddress()ローカルクライアントのIPアドレス
getLocalPort()ローカルクライアントのポート
getInputStream(); 入力フローの取得
getOutStream(); 取得出力ストリーム
これらの方法の中で、最も重要なのはgetInputStream()とgetOutputStream()です.
Socketステータス
isClosed();//接続が閉じたかどうか、閉じたらtrueに戻る.そうでなければfalseに戻ります
isConnect();//接続した場合はtrueを返します.そうでなければfalseに戻ります
isBound();//Socketがローカルのポートにバインドされている場合は、trueを返します.そうでなければfalseに戻ります
Socketのステータスが接続中であることを確認するには、次の文が良い判断です.
boolean isConnection=socket.isConnected() && !socket.isClosed(); //
(四)簡単な例(単一スレッド)
[b]クライアントコード[/b]
package com.mytest.socket;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
public class SocketClient {
private int remotePort;
private String remoteIp;
private Socket socket;
public SocketClient(String remoteIp,int remotePort) throws IOException
{
this.remoteIp=remoteIp;
this.remotePort=remotePort;
socket=new Socket(remoteIp,remotePort);
System.out.println(" : "+remoteIp+" : "+remotePort);
}
public void close() throws IOException
{
socket.close();
System.out.println(" ---- ----");
}
public void writeString(String str) throws IOException
{
OutputStream out=socket.getOutputStream();
out.write(str.getBytes("UTF-8"));
out.flush();
out.close();
System.out.println(" : "+str);
}
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
try {
SocketClient client=new SocketClient("127.0.0.1",1099);
client.writeString(" ");
client.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
[b]サービス側コードは以下の通りである[/b]
package com.mytest.socket;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class SocketServer {
private int port;
private ServerSocket serverSocket;
private Socket socket;
public SocketServer(int port){
this.port=port;
}
public Socket star() throws IOException
{
serverSocket=new ServerSocket(port);
// accept() ， Socket ，
socket=serverSocket.accept();
System.out.println(" ："+socket.getInetAddress());
return socket;
}
public void recevice() throws IOException
{
InputStream in=socket.getInputStream();
byte []buff=new byte[100];
StringBuffer sb=new StringBuffer();
//
while(in.read(buff)!=-1)
{
String str= new String(buff,"UTF-8").trim();
sb.append(str);
}
in.close();
System.out.println(" ："+sb.toString());
}
public void stop() throws IOException
{
socket.close();
System.out.println(" ---- ----");
}
public static void main(String[] args)
{
SocketServer server=new SocketServer(1099);
try {
server.star();
server.recevice();
server.stop();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
[b]サービス側を先に実行し、クライアントを実行し、効果は下図のように[/b]
[img]http://dl2.iteye.com/upload/attachment/0117/0034/42734754-0694-3b90-8152-bb7afa2ea275.png[/img]
[img]http://dl2.iteye.com/upload/attachment/0117/0032/ae6adacd-e24a-305f-af62-864165ae5d72.png[/img]