Java-socket编程(建立连接)

socket编程是以IO为理论基础的，理论学得差不多也很难实现编程，毕竟里面的类和方法平时都不怎么用，难得尝试编了个程，记录一下。

1.几个概念

Channel：管道，连通客户端和服务端传输数据；

Buffer：缓冲区，通过管道传输数据必须经过的地方；

Selector：选择器，单线程可以通过选择器处理多个管道；本文没有使用；

2.案例功能

启动服务端，再启动客户端与服务端连接，在客户端的控制台输入命令获取服务端的效果。本样例只处理了“time”命令，获取服务端的当前时间，其他命令都返回“非指定命令，无返回值”。详看代码注释。

3.服务端代码

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{
        //存储客户端连接
        LinkedList<SocketChannel> clients = new LinkedList<>();
        //1.服务端开启监听：接受客户端
        ServerSocketChannel ss = ServerSocketChannel.open();
        ss.bind(new InetSocketAddress(PORT));
        //2.只接受客户端,不阻塞
        ss.configureBlocking(false);

        while (true) {
            // 接受客户端的连接
            // client在Java层面是一个对象，在内核层面是一个fd
            SocketChannel client = ss.accept();
            if (client == null) {
                //while循环进来没有 连到客户端就不管
            } else {
                //和client传输数据使用的socket->fd
                client.configureBlocking(false);
                //获取客户端的端口号
                int port = client.socket().getPort();
                System.out.println("接收到客户端的连接，client port: " + port);
                //将客户端添加到列表里
                clients.add(client);
            }
            //可以在堆里,堆外，相关内容，可以看看JVM直接内存
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(4096);

            //遍历已经链接进来的客户端 的管道channel里有没有数据
            for (SocketChannel c : clients) {
                //每循环一次都是一次系统调用，都是一次用户内核态的切换
                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("端口为"+c.socket().getPort() + "的客户端发来命令：" +s);
                    String res = "";
                    ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(4096);
                    if("time".equals(s)){
                        //获取时间
                        long l = System.currentTimeMillis();
                        res = "time: "+new Date(l).toString();
                        System.out.println(res);
                    }else{
                        res = "非指定命令，无返回值";
                    }
                    byteBuffer.put(res.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
                    byteBuffer.flip();
                    c.write(byteBuffer);
                }
                buffer.clear();
            }
        }
    }
}

 4.客户端代码

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 {
            //建立一个客户端连到9010的服务端
            Socket client = new Socket("127.0.0.1",9011);
            //设置发送命令的长度
            client.setSendBufferSize(20);
            /**
             * 关闭Nagle算法：该算法是将多个命令打包一起发送给服务端，避免网络拥挤。
             * 但是现在网络宽松，随便发也没事。所以关闭。
             */
            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 ){
                    //将输入的命令用字节数组存起来，通过客户端client的输出流发送给服务端
                    byte[] bb = line.getBytes();
                    out.write(bb);
                }
                byte b[] = new byte[1024];
                /**
                 从输入流里读 东西 到 b数组，如果没有东西，就会一直读，阻塞。
                 len获取当前输入流里的内容长度，英文占1个长度，中文占3个长度
                 */
                int len = input.read(b);
                System.out.println(new String(b));
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}