# Socket
**Repository Path**: heguiming_568/Socket
## Basic Information
- **Project Name**: Socket
- **Description**: socket实现的消息推送，包括Java服务端、Java客户端、Android客户端
- **Primary Language**: Java
- **License**: Apache-2.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No
## Statistics
- **Stars**: 9
- **Forks**: 3
- **Created**: 2017-03-28
- **Last Updated**: 2024-11-05
## Categories & Tags
**Categories**: Uncategorized
**Tags**: None
## README
##Socket项目下各文件夹说明
>SocketServerDesktop Java实现的Socket服务端
>SocketClientDesktop Java实现的Socket客户端
>SocketClientAndroid Java实现的Android客户端
##TCP连接的建立
>TCP Socket通信是一种比较常用的基于连接的网络通信方式。本项目使用Java语言开发实现TCP Socket通信，并将其用于计算机端、Android手机端，同时做到代码规范化，实现代码最大化复用。
>客户端和服务器间通过三次握手建立TCP连接。在Java中，连接建立完成后，服务器端和客户端分别获取到一个Socket实例，之后就可以通过这个Socket实例进行通信。服务器端和客户端使用不同的方法获取Socket实例。
>#一、socket服务端
>在服务器端，通过ServerSocket实现对指定端口的监听，代码如下。
>`int port = 1234;`
>`ServerSocket server = new ServerSocket(port);`
>其中port为int型端口数值，取值0~65535，0~1024为系统保留端口，这里取值1234。如果发生错误将会抛出异常。
>通过`ServerSocket.accept()`方法接受客户端连接。这个方法是阻塞的，从调用时开始监听端口，直到客户端连接建立时，执行结束并返回Socket实例。连接建立失败会抛出异常。
>`Socket socket = server.accept();`
>#二、socket客户端
>客户端直接通过实例化的形式，产生Socket实例。实例化的过程中，尝试连接指定的服务器主机。连接成功则实例化完成，连接失败则抛出异常。
>`String hostIP = "127.0.0.1";`
>`int port = 1234;`
>`Socket socket = new Socket(hostIP, port);`
>hostIP为主机的IP地址，port为端口号，和服务器主机监听的端口号保持一致。
##连接的建立过程
>以上代码的执行顺序是：
>
1、服务器端实例化ServerSocket：new ServerSocket(port);
2、服务器端执行accept()，监听指定端口，此方法阻塞等待客户端连接：server.accept();
3、客户端实例化Socket实例，尝试连接服务器：new Socket(hostIP, port);
4、TCP三次握手成功，服务器端的accept()返回Socket实例，同时客户端的Socket实例化成功。
##Socket的读写
>以收发字符串为例来说明Socket的读写。
>
向Socket对象写入数据，则会发送至TCP连接的另一方。这个操作在服务器端和客户端是一样的。可通过获取Socket的输出流来写入UTF8格式编码的字符串，代码如下。写入完成后，就会被发送到连接的另一端。
>
private DataOutputStream out;
out = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
String s = "Test";
out.writeUTF(s);
out.flush();
>
>在接收端，通过获取Socket的输入流，就可以读取字符串数据，代码如下。readUTF()方法是阻塞的，直到对方发送完一个字符串，该方法才会执行结束并返回收到的字符串。如果连接中断，或强制关闭Socket的输入流，即执行socket.shutdownInput()，该方法会抛出异常。
>
private DataInputStream in;
in = new DataInputStream(socket.getInputStream());
String s = in.readUTF();
>在建立了TCP连接后，由于无法确定对方的数据发送时间，为了保证及时接收到数据，通过一个新线程不断调用in.readUTF()方法读取数据（相当于轮询法）；并在接收到数据后回调相关函数，对数据进行处理。
##TCP连接的断开
>TCP Socket连接是双向的，通过四次挥手的方式断开，双方分别调用Socket.close()方法断开连接。连接断开的过程中，一般一方A先断开连接，另一方B发现A断开连接后，也断开连接。为方便表述，将先断开连接的一方A称为“主动断开连接”；后断开的一方B，则为“被动断开连接”。
>
在一方B阻塞执行in.readUTF()方法时，如果对方A主动断开Socket连接，这个方法会抛出异常。从而在B处理异常时，可以被动的断开这边的连接。
>
为保证主动断开连接的一方不会阻塞在in.readUTF()方法中，需要先执行socket.shutdownInput()。所以主动断开连接的代码如下。
>
socket.shutdownInput();
in.close();
socket.close();
>
被动断开连接的一方，在捕获到in.readUTF()的异常后，断开Socket连接。
>
try {
String s = in.readUTF();
} catch (IOException e) {
// 连接被断开(被动)
try {
in.close();
socket.close();
in = null;
socket = null;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
##SocketTransceiver的实现
>考虑到在服务器端和客户端，Socket对象的操作是完全一样的，所以实现了一个SocketTransceiver（收发器），实现对Socket的直接操作，其他代码则通过SocketTransceiver间接操作Socket对象实现数据收发、断开连接等。
>
>SocketTransceiver实现的功能有：
>
- 开启新线程不断查询Socket是否收到数据；
- 将字符串、文件等类型的数据进行打包，并通过Socket发送；
- 从Socket接收数据，并自动解析出数据（字符串、文件等），接收完成后回调相应的方法；
- 在发生错误、连接被动断开时，自动断开连接并进行相关处理，并回调相应方法。
>
SocketTransceiver.class使用抽象类实现，回调方法是抽象的，实例化时对抽象方法进行实现，处理回调。
##TcpServer的实现
>
>TcpServer为TCP Socket服务器端程序。为了让服务器能同时接受并处理来自多个客户端的TCP连接请求：
>
- TcpServer中用一个监听线程对端口进行监听，即阻塞执行server.accept()方法，等待接受客户端连接；
- 服务器端每次与一个客户端建立连接，即accept()方法执行结束并返回一个Socket对象，就会用一个SocketTransceiver对这个Socket进行操作；
- 连接建立后，监听线程再次执行server.accept()方法，继续监听端口并等待下一个连接；
- 服务器端有一个List，保存当前连接的每个客户端对应的SocketTransceiver对象，在需要时可取出并进行操作。
>TcpServer.class的完整代码见附件。
##TcpClient的实现
>TcpClient为TCP Socket客户端程序。主要工作是进行Socket的连接，并利用SocketTransceiver对Socket进行操作。TcpClient.class的完整代码见附件。
##测试结果
>1、服务端
>
>2、PC客户端
>
>3、Android移动端
>