Socket基本原理详解

**Socket 基本原理详解**

在计算机网络中，Socket 是一种用于进程间通信的 API（Application Programming Interface）。它允许不同进程或程序之间通过网络进行数据交换。Socket 的基本原理是建立一个连接，以便两个进程可以相互发送和接收数据。

**什么是 Socket**

Socket 是一个抽象概念，代表了一个进程与网络的连接点。每个 Socket 都有一个唯一的标识符（Socket ID），用于区分不同的连接。在 Unix/Linux 系统中，Socket 通常使用文件描述符来表示。

**Socket 的基本组成部分**

1. **Socket ID**: 每个 Socket 都有一个唯一的标识符。
2. **Socket 地址**: 包括 IP 地址和端口号。
3. **协议栈**: 负责处理数据的传输和接收。

**Socket 的类型**

根据通信方式，Socket 可分为以下几种：

1. **TCP Socket**: 面向连接的 Socket，保证数据的可靠传输。
2. **UDP Socket**: 面向无连接的 Socket，不保证数据的可靠传输。
3. **RAW Socket**: 最原始的 Socket，直接操作网络包。

**Socket 的基本流程**

1. **建立连接**: 客户端和服务器端通过 TCP 或 UDP 协议建立连接。
2. **发送数据**: 客户端或服务器端将数据发送到对方。
3. **接收数据**: 对方接收并处理数据。
4. **关闭连接**: 当通信完成后，客户端和服务器端关闭连接。

**Socket 的 API**

在 Java 中，Socket API 由以下几个类组成：

1. **ServerSocket**:代表服务器端的 Socket。
2. **Socket**:代表客户端或服务器端的 Socket。
3. **SocketAddress**:代表 Socket 地址（IP 地址和端口号）。

**示例代码**

### TCP Server

javaimport java.net.*;
import java.io.*;

public class TCPServer {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
 // 创建服务器端的 Socket ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
 System.out.println("Server started. Listening for incoming connections...");
 while (true) {
 // 等待客户端连接 Socket socket = serverSocket.accept();
 System.out.println("Client connected");
 // 创建一个线程来处理客户端的请求 Thread thread = new Thread(new ClientHandler(socket));
 thread.start();
 }
 }

 private static class ClientHandler implements Runnable {
 private final Socket socket;

 public ClientHandler(Socket socket) {
 this.socket = socket;
 }

 @Override public void run() {
 try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
 PrintWriter writer = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true)) {

 String message;
 while ((message = reader.readLine()) != null) {
 System.out.println("Received: " + message);
 writer.println("Server response: " + message);
 }
 } catch (IOException e) {
 System.err.println("Error handling client request: " + e.getMessage());
 } finally {
 try {
 socket.close();
 } catch (IOException e) {
 System.err.println("Error closing socket: " + e.getMessage());
 }
 }
 }
 }
}

javaimport java.net.*;
import java.io.*;

public class TCPClient {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
 // 创建客户端的 Socket Socket socket = new Socket("localhost",8080);
 System.out.println("Connected to server");
 try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
 PrintWriter writer = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true)) {

 String message;
 while ((message = reader.readLine()) != null) {
 System.out.println("Received: " + message);
 writer.println("Client response: " + message);
 }
 } catch (IOException e) {
 System.err.println("Error handling server response: " + e.getMessage());
 } finally {
 try {
 socket.close();
 } catch (IOException e) {
 System.err.println("Error closing socket: " + e.getMessage());
 }
 }
 }
}