Socket编程一实现简易的聊天功能以及文件传输.docx
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Socket编程一实现简易的聊天功能以及文件传输.docx
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Socket编程一实现简易的聊天功能以及文件传输
Socket编程一实现简易的聊天功能以及文件传输
功能效果图:
可以这里使用多台手机进行通讯,【凤歌】我采用的服务器发送消息。
是不是只有发送消息,有些显得太单调了。
好,在发送消息的基础上增加文件传输。
后期会增加视频,音频的传输,增加表情包。
那一起来看看图文消息的效果图,带领大家一起来实现通讯的简易聊天功能。
需要解决的难点:
如何判断socket接收的数据是字符串还是流?
如果你已是一名老司机,还请留言给出宝贵意见。
带着这个疑问我们接着往下看。
Socket概述
Socket我们称之为”套接字”,用于消息通知系统(如:
激光推送),时事通讯系统(如:
环信)等等。
用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄。
网络上的两个程序通过一个双向的通讯连接实现数据的交换,这个双向链路的一端称为一个Socket,一个Socket由一个IP地址和一个端口号唯一确定(如:
ServerSocket)。
应用程序通常通过”套接字”向网络发出请求或者应答网络请求。
Socket是TCP/IP协议的一个十分流行的编程界面,但是,Socket所支持的协议种类也不光TCP/IP一种,因此两者之间是没有必然联系的。
在Java环境下,Socket编程主要是指基于TCP/IP协议的网络编程。
java.NET包下有两个类:
Socket和ServerSocket,基于TCP协议。
本文针对Socket和ServerSocket作主要讲解。
socket连接
建立Socket连接至少需要一对套接字,其中一个运行于客户端,称为ClientSocket,另一个运行于服务器端,称为ServerSocket。
套接字之间的连接过程分为三个步骤:
服务器监听,客户端请求,连接确认。
步骤如下:
服务器监听:
服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字,而是处于等待连接的状态,实时监控网络状态,等待客户端的连接请求
客户端请求:
指客户端的套接字提出连接请求,要连接的目标是服务器端的套接字。
为此,客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字,指出服务器端套接字的地址和端口号,然后就向服务器端套接字提出连接请求。
连接确认:
当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时,就响应客户端套接字的请求,建立一个新的线程,把服务器端套接字的描述发给客户端,一旦客户端确认了此描述,双方就正式建立连接。
而服务器端套接字继续处于监听状态,继续接收其他客户端套接字的连接请求。
JDKSocket
在java.Net包下有两个类:
Socket和ServerSocket。
ServerSocket用于服务器端,Socket是建立网络连接时使用的。
在连接成功时,应用程序两端都会产生一个Socket实例,操作这个实例,完成所需的会话。
对于一个网络连接来说,套接字是平等的,并没有差别,不因为在服务器端或在客户端而产生不同级别。
不管是Socket还是ServerSocket它们的工作都是通过SocketImpl类及其子类完成的。
接着了解下Socket和ServerSocket的构造方法。
Socket
Socket的构造方法:
Socket(InetAddressaddress,intport);//创建一个流套接字并将其连接到指定IP地址的指定端口号
Socket(Stringhost,intport);//创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号
Socket(InetAddressaddress,intport,InetAddresslocalAddr,intlocalPort);//创建一个套接字并将其连接到指定远程地址上的指定远程端口
Socket(Stringhost,intport,InetAddresslocalAddr,intlocalPort);//创建一个套接字并将其连接到指定远程主机上的指定远程端口
Socket(SocketImplimpl);//使用用户指定的SocketImpl创建一个未连接Socket
参数含义:
address双向连接中另一方的IP地址
port端口号
localPort本地主机端口号
localAddr本地机器地址
impl是socket的父类,既可以用来创建serverSocket又可以用来创建Socket
注意:
我们在选取端口号的时候需要特别注意,每一个端口提供一种特定的服务,只有给出正确的端口,才能获得相应的服务。
0~1023的端口号为系统所保留,例如http服务的端口号为80,telnet服务的端口号为21,ftp服务的端口号为23。
本文选取的端口号为30003
Socket的几个重要方法:
publicInputStreamgetInputStream();//方法获得网络连接输入,同时返回一个IutputStream对象实例
publicOutputStreamgetOutputStream();//方法连接的另一端将得到输入,同时返回一个OutputStream对象实例
publicSocketaccept();//用于产生"阻塞",直到接受到一个连接,并且返回一个客户端的Socket对象实例。
对流的操作,操作完记得处理和关闭。
以及对流异常的处理。
ServerSocket
ServerSocket的构造方法:
ServerSocket(intport);//创建绑定到特定端口的服务器套接字
ServerSocket(intport,intbacklog);//利用指定的backlog创建服务器套接字并将其绑定到指定的本地端口号
ServerSocket(intport,intbacklog,InetAddressbindAddr);//使用指定的端口、侦听backlog和要绑定到的本地IP地址创建服务器
接着我们一起来看看案例。
发送和接收消息
首先来实现一个简单的案例,服务器端一直监听某个端口,等待客户端连接请求。
客户端根据IP地址和端口号连接服务器端,接着客服端通过控制台向服务端发送消息,服务端接收到消息并且展示出来。
下面来看看具体实现的步骤:
ClientSocket客服端:
try{
Socketsocket=newSocket("173.1.1.121",30004);
//获取控制台输入的内容
BufferedReaderbufferedReader=newBufferedReader(newInputStreamReader(System.in));
System.out.print("请输入发送的字符串:
");
Stringstr=bufferedReader.readLine();
//给服务端发送消息
PrintWriterprintWriter=newPrintWriter(socket.getOutputStream());
printWriter.write(str+"\r\n");
printWriter.flush();
//关闭资源
bufferedReader.close();
printWriter.close();
socket.close();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
Socket两个参数分别是IP地址和端口号,可以通过以下代码获取IP地址:
InetAddressia=null;
try{
ia=ia.getLocalHost();
Stringlocalname=ia.getHostName();
Stringlocalip=ia.getHostAddress();
System.out.println("本机名称是:
"+localname);
System.out.println("本机的ip是:
"+localip);
}catch(Eceptione){
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace();
}
注意:
关闭多余的网络适配,只保留当前的网络连接。
关闭防火墙,安全软件。
不然可能导致连接不上。
ServerSocket服务端:
try{
mServerSocket=new.ServerSocket(30004);
Socketsocket=mServerSocket.accept();
BufferedReaderbufferedReader=newBufferedReader(newInputStreamReader(socket.getInputStream()));
Stringcontent=null;
while((content=bufferedReader.readLine())!
=null){
System.out.println("接收到客服端发来的消息:
"+content);
}
//关闭连接
bufferedReader.close();
socket.close();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
服务端和客服端的端口号必须保持一致。
下面我们运行两个java程序看看效果:
传输文件
Socket只能通过流去读取消息,传输文件需要解决文章开始提出的问题,如何判断socket接收的数据是字符串还是流?
定义协议
为了保证接收到的数据类型统一(数据是字符串还是流),需要定义协议。
定义协议的方式有很多种:
发送一个握手信号。
根据握手信号来确定发送的是字符串还是流
定义了Header(头)和Body(实体),头是固定大小的,用来告诉接收者数据的格式、用途、长度等信息,接收者根据Header来接受Body。
自定义协议
我这里采用的自定义协议,原理跟前面两种类似。
我传输的是JSON数据,根据字段标识传输的是字符串还是流,接收者根据标识去解析数据即可。
协议的实体类(Transmission):
//文件名称
publicStringfileName;
//文件长度
publiclongfileLength;
//传输类型
publicinttransmissionType;
//传输内容
publicStringcontent;
//传输的长度
publiclongtransLength;
//发送还是接受类型1发送2接收
publicintitemType=1;
//0文本1图片
publicintshowType;
根据字段transmissionType去标识传输(序列化)或接收(反序列化)的类型。
传输的过程中始终都是以JSON的格式存在的。
传输文件时需要把流转换成字符串(方式很多种我用的是Base64加密与解密)。
客户端(ClientThread)
客户端发送文件的代码如下:
/**
*文件路径
*
*@paramfilePath
*/
privatevoidsendFile(StringfilePath){
FileInputStreamfis=null;
Filefile=newFile(filePath);
try{
mSendHandler.sendEmptyMessage(Constants.PROGRESS);
fis=newFileInputStream(file);
Transmissiontrans=newTransmission();
trans.transmissionType=Constants.TRANSFER_FILE;
trans.fileName=file.getName();
trans.fileLength=file.length();
trans.transLength=0;
byte[]bytes=newbyte[1024];
intlength=0;
while((length=fis.read(bytes,0,bytes.length))!
=-1){
trans.transLength+=gth;
trans.content=Base64Utils.encode(bytes);
mPrintWriter.write(mGson.toJson(trans)+"\r\n");
mPrintWriter.flush();
//更新进度
Messagemessage=newMessage();
message.what=Constants.PROGRESS;
message.obj=100*trans.transLength/trans.fileLength;
mSendHandler.sendMessage(message);
}
fis.close();
}catch(FileNotFoundExceptione){
e.printStackTrace();
if(fis!
=null){
try{
fis.close();
}catch(IOExceptione1){
e1.printStackTrace();
}
}
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
mPrintWriter.close();
}
}
文章结尾处我会附上源码。
trans.content=Base64Utils.encode(bytes);
mPrintWriter.write(mGson.toJson(trans)+"\r\n");
mPrintWriter.flush();
把字节流转换成字符串传输Base64Utils.encode(bytes),接收方把字符串解析成字节流并写入文件。
注意:
在Android程序中运行,记得添加网络文件读写的权限。
服务端(ServerThread)
服务端接收文件的代码如下:
longfileLength=trans.fileLength;
longtransLength=trans.transLength;
if(mCreateFile){
mCreateFile=lse;
fos=newFileOutputStream(newFile("d:
/"+trans.fileName));
}
byte[]b=Base64Utils.decode(trans.content.getBytes());
fos.write(b,0,b.length);
System.out.println("接收文件进度"+100*transLength/fileLength+"%...");
if(transLength==fileLength){
mCreateFile=true;
fos.flush();
fos.close();
}
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