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javatcpsocket异步

发布时间:2023-07-05 04:08:15

java Socket开发 关于报文传递和接收

看 Oracle 官方教程,同步式的 Socket 就是传统的一问一答方式,它就是你需要的。

客户端先 socket.getOutputStream().write(...); 之后到 socket.getInputStream().read(byte[]) 在循环中读取直到 read 方法返回 -1 或你期望的字节数已经全部收到了就停下来,如果不尝试停下来,后面的 read 将会阻塞等待。


http://docs.oracle.com/javase/tutorial/networking/sockets/index.html


基于性能改进,一般我们需要使用 NIO 异步的 socket,只需要一个线程负责通信,每个线程都有自己的出站消息队列和入站消息队列,以线程为 key 区分开,通信线程只负责把各自的消息从出站队列中发送去并把收到的消息放入入站队列中,应用程序线程就去各自的消息队列中取消息就可以了。因为每个应用线程有各自的消息队列,我们把消息放入出站队列之后就到入站队列上用同步锁等待的方法阻塞到有消息回答时为止。


关于 NIO non-blocking 非阻塞式 socket,下面有一个 NBTimeServer 例子,它讲的是服务端。客户端与此类似,

http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/guides/io/example/index.html


NIO 通信线程样例。

publicvoidrun()
{
inttip=0;
try
{
selector=Selector.open();
SelectionKeyk=channel.register(selector,getInterestOptions());
k.attach(thread);//把当前线程绑定到附件中。

this.running=true;
statusChanged(Status.CONNECTED);
while(this.isRunning())
{
//select()isablockingoperation.
inteventCount=selector.select();
debug("[MC.Debug]PollingTCPevents..."+eventCount);
if(eventCount>0&&channel.isOpen()&&this.isRunning())
{
Setkeys=selector.selectedKeys();
for(Iteratoriter=keys.iterator();iter.hasNext();iter.remove())
{
SelectionKeykey=(SelectionKey)iter.next();
Threadthread=(Thread)key.attachment();

if(!key.isValid())
{//channelisclosing.
break;
}
process(key);//处理读取消息并把消息放入thread对应的队列。//写出消息类似的,不过在register时需要注册写出允许的事件,

}
}
}
}

⑵ JAVA Socket 底层是怎样基于TCP/IP 实现的

首先必须明确:TCP/IP模型中有四层结构: 应用层(Application Layer)、传输层(Transport Layer)、网络层(Internet Layer
)、链路层(LinkLayer)
其中Ip协议(Internet Protocol)是位于网络层的,TCP协议时位于传输层的。通过Ip协议可以使可以使两台计算机使用同一种语言,从而允许Internet上连接不同类型的计算机和不同操作系统的网络。Ip协议只保证计算机能够接收和发送分组数据。当计算机要和远程的计算机建立连接时,TCP协议会让他们建立连接:用于发送和接收数据的虚拟电路。

套接字或插座(socket)是一种软件形式的抽象,用于表达两台机器间一个连接的“终端”。针对一个特定的连接,每台机器上都有一个“套接字”,可以想象它们之间有一条虚拟的“线缆”。JAVA
有两个基于数据流的套接字类:ServerSocket,服务器用它“侦听”进入的连接;Socket,客户端用它初始一次连接。侦听套接字只能接收新的连接请求,不能接收实际的数据包,即ServerSocket不能接收实际的数据包。
套接字是基于TCP/IP实现的,它是用来提供一个访问TCP的服务接口,或者说套接字socket是TCP的应用编程接口API,通过它应用层就可以访问TCP提供的服务。
在JAVA中,我们用 ServerSocket、Socket类创建一个套接字连接,从套接字得到的结果是一个InputStream以及OutputStream对象,以便将连接作为一个IO流对象对待。通过IO流可以从流中读取数据或者写数据到流中,读写IO流会有异常IOException产生。

⑶ 求大神点拨:“Java Socket”编程采用TCP协议是否能够在一个线程里写出多

Socket,又称为套接字,Socket是计算机网络派枝通信的基本的技术之一。如今大多数基于网络的软件,如浏览器,即时通讯工具甚至是P2P下载都是基于Socket实现的。本文仿羡慧会介绍一下基于TCP/IP的Socket编程,并且如何写一个客户端/服务器程序。
方法/步骤

Java中的socket编程 下面的部分将通过一些示例讲解一下如何使用socket编写客户端和服务器端的程序。 注意:在接下来的示例中,我将使用基于TCP/IP协议的socket编程,因为这个协议远远比UDP/IP使用的要广泛。并且所有的socket相关的类都位于java.net包备答下,所以在我们进行socket编程时需要引入这个包。

写入数据 接下来就是写入请求数据,我们从客户端的socket对象中得到OutputStream对象,然后写入数据后。很类似文件IO的处理代码

打开服务器端的socket

读取数据 通过上面得到的socket对象获取InputStream对象,然后安装文件IO一样读取数据即可。这里我们将内容打印出来。

使用socket实现一个回声服务器,就是服务器会将客户端发送过来的数据传回给客户端。

⑷ 用java编写一个能进行简单TCP/IP通信的C/S程序

import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class TcpServer
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
// 创建服务器端的socket对象
ServerSocket ss = new ServerSocket(5000);

// 监听连接
Socket socket = ss.accept();
// 直到连接建立好之后代码才会往下执行

System.out.println("Connected Successfully!");

}

}

import java.net.Socket;

public class TcpClient
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 5000);
}

}

⑸ 关于socket异步和同步通信的区别

socket传输中拿tcp传输为例。假设服务器a
客户机b进行通信传输。首先需要在a机建立监听线程。监听某一端口,那么b机可以向a机发送通讯请求,b机连接到a机以后。a机可以从他的监听队列中取的一个监听对象。在a端拿到了这个socket对象就可以进行接收跟发送数据了。这里问题就出现了。假如b端在请求a端的时候请求成功就发送一条数据。那么
a端就可以直接拿socket对象得到他的信息。但是假如b端并没有在连接成功后直接发送信息而是在后来不确定的时间这内发送的信息。那么a端就无法得到这条信息。通常的做法是用一个定时器去不短的扫描这个数据缓存区。看是不是有数据存在这样效率非常低下。那么如何解决这个问题呢。就用到了我们的异步传输。异步传输的原理是。在a端得到这个socket对象以后并不是直接去接收数据而是建立一个回调函数。回调函数是由系统维护的。他在指定的时间自动去扫描数据存储区。假如有数据他就把数据存储到指定的字节数组中。不用用户自己去关心。
那么同步与异步分别应用于什么情况呢?假如用户的socket连接数据比较短暂的。一次连接直接发送数据的或客户端比较少的就使用同步假如用户的socket属于长时间连接的就使用异步方式

⑹ socket实现过程,具体用的方法;怎么实现异步socket

基于C#的socket编程的TCP异步实现
一、摘要
本篇博文阐述基于TCP通信协议的异步实现。

二、实验平台
Visual Studio 2010

三、异步通信实现原理及常用方法
3.1 建立连接
在同步模式中,在服务器上使用Accept方法接入连接请求,而在客户端则使用Connect方法来连接服务器。相对地,在异步模式下,服务器可以使用BeginAccept方法和EndAccept方法来完成连接到客户端的任务,在客户端则通过BeginConnect方法和EndConnect方法来实现与服务器的连接。

BeginAccept在异步方式下传入的连接尝试,它允许其他动作而不必等待连接建立才继续执行后面程序。在调用BeginAccept之前,必须使用Listen方法来侦听是否有连接请求,BeginAccept的函数原型为:

BeginAccept(AsyncCallback AsyncCallback, Ojbect state)
参数:

AsyncCallBack:代表回调函数

state:表示状态信息,必须保证state中包含socket的句柄

使用BeginAccept的基本流程是:
(1)创建本地终节点,并新建套接字与本地终节点进行绑定;
(2)在端口上侦听是否有新的连接请求;
(3)请求开始接入新的连接,传入Socket的实例或者StateOjbect的实例。

参考代码:

复制代码
//定义IP地址
IPAddress local = IPAddress.Parse("127.0,0,1");
IPEndPoint iep = new IPEndPoint(local,13000);
//创建服务器的socket对象
Socket server = new Socket(AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);
server.Bind(iep);
server.Listen(20);
server.BeginAccecpt(new AsyncCallback(Accept),server);
复制代码
当BeginAccept()方法调用结束后,一旦新的连接发生,将调用回调函数,而该回调函数必须包括用来结束接入连接操作的EndAccept()方法。

该方法参数列表为 Socket EndAccept(IAsyncResult iar)

下面为回调函数的实例:

复制代码
void Accept(IAsyncResult iar)
{
//还原传入的原始套接字
Socket MyServer = (Socket)iar.AsyncState;
//在原始套接字上调用EndAccept方法,返回新的套接字
Socket service = MyServer.EndAccept(iar);
}
复制代码
至此,服务器端已经准备好了。客户端应通过BeginConnect方法和EndConnect来远程连接主机。在调用BeginConnect方法时必须注册相应的回调函数并且至少传递一个Socket的实例给state参数,以保证EndConnect方法中能使用原始的套接字。下面是一段是BeginConnect的调用:

Socket socket=new Socket(AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp)
IPAddress ip=IPAddress.Parse("127.0.0.1");
IPEndPoint iep=new IPEndPoint(ip,13000);
socket.BeginConnect(iep, new AsyncCallback(Connect),socket);
EndConnect是一种阻塞方法,用于完成BeginConnect方法的异步连接诶远程主机的请求。在注册了回调函数后必须接收BeginConnect方法返回的IASynccReuslt作为参数。下面为代码演示:

复制代码
void Connect(IAsyncResult iar)
{
Socket client=(Socket)iar.AsyncState;
try
{
client.EndConnect(iar);
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine(e.ToString());
}
finally
{

}
}
复制代码

除了采用上述方法建立连接之后,也可以采用TcpListener类里面的方法进行连接建立。下面是服务器端对关于TcpListener类使用BeginAccetpTcpClient方法处理一个传入的连接尝试。以下是使用BeginAccetpTcpClient方法和EndAccetpTcpClient方法的代码:

复制代码
public static void DoBeginAccept(TcpListener listner)
{
//开始从客户端监听连接
Console.WriteLine("Waitting for a connection");
//接收连接
//开始准备接入新的连接,一旦有新连接尝试则调用回调函数DoAcceptTcpCliet
listner.BeginAcceptTcpClient(new AsyncCallback(DoAcceptTcpCliet), listner);
}

//处理客户端的连接
public static void DoAcceptTcpCliet(IAsyncResult iar)
{
//还原原始的TcpListner对象
TcpListener listener = (TcpListener)iar.AsyncState;

//完成连接的动作,并返回新的TcpClient
TcpClient client = listener.EndAcceptTcpClient(iar);
Console.WriteLine("连接成功");
}
复制代码
代码的处理逻辑为:
(1)调用BeginAccetpTcpClient方法开开始连接新的连接,当连接视图发生时,回调函数被调用以完成连接操作;
(2)上面DoAcceptTcpCliet方法通过AsyncState属性获得由BeginAcceptTcpClient传入的listner实例;
(3)在得到listener对象后,用它调用EndAcceptTcpClient方法,该方法返回新的包含客户端信息的TcpClient。

BeginConnect方法和EndConnect方法可用于客户端尝试建立与服务端的连接,这里和第一种方法并无区别。下面看实例:

复制代码
public void doBeginConnect(IAsyncResult iar)
{
Socket client=(Socket)iar.AsyncState;
//开始与远程主机进行连接
client.BeginConnect(serverIP[0],13000,requestCallBack,client);
Console.WriteLine("开始与服务器进行连接");
}
private void requestCallBack(IAsyncResult iar)
{
try
{
//还原原始的TcpClient对象
TcpClient client=(TcpClient)iar.AsyncState;
//
client.EndConnect(iar);
Console.WriteLine("与服务器{0}连接成功",client.Client.RemoteEndPoint);
}
catch(Exception e)
{
Console.WriteLine(e.ToString());
}
finally
{

}
}
复制代码
以上是建立连接的两种方法。可根据需要选择使用。

3.2 发送与接受数据
在建立了套接字的连接后,就可以服务器端和客户端之间进行数据通信了。异步套接字用BeginSend和EndSend方法来负责数据的发送。注意在调用BeginSend方法前要确保双方都已经建立连接,否则会出异常。下面演示代码:

复制代码
private static void Send(Socket handler, String data)
{
// Convert the string data to byte data using ASCII encoding.
byte[] byteData = Encoding.ASCII.GetBytes(data);
// Begin sending the data to the remote device.
handler.BeginSend(byteData, 0, byteData.Length, 0, new AsyncCallback(SendCallback), handler);
}
private static void SendCallback(IAsyncResult ar)
{
try
{
// Retrieve the socket from the state object.
Socket handler = (Socket)ar.AsyncState;
// Complete sending the data to the remote device.
int bytesSent = handler.EndSend(ar);
Console.WriteLine("Sent {0} bytes to client.", bytesSent);
handler.Shutdown(SocketShutdown.Both);
handler.Close();
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine(e.ToString());
}
}
复制代码
接收数据是通过BeginReceive和EndReceive方法:

复制代码
private static void Receive(Socket client)
{
try
{
// Create the state object.
StateObject state = new StateObject();
state.workSocket = client;
// Begin receiving the data from the remote device.
client.BeginReceive(state.buffer, 0, StateObject.BufferSize, 0, new AsyncCallback(ReceiveCallback), state);
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine(e.ToString());
}
}
private static void ReceiveCallback(IAsyncResult ar)
{
try
{
// Retrieve the state object and the client socket
// from the asynchronous state object.
StateObject state = (StateObject)ar.AsyncState;
Socket client = state.workSocket;
// Read data from the remote device.
int bytesRead = client.EndReceive(ar);
if (bytesRead > 0)
{
// There might be more data, so store the data received so far.

state.sb.Append(Encoding.ASCII.GetString(state.buffer, 0, bytesRead));
// Get the rest of the data.
client.BeginReceive(state.buffer, 0, StateObject.BufferSize, 0, new AsyncCallback(ReceiveCallback), state);
}
else
{
// All the data has arrived; put it in response.
if (state.sb.Length > 1)
{
response = state.sb.ToString();
}
// Signal that all bytes have been received.
receiveDone.Set();
}
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine(e.ToString());
}
}
复制代码
上述代码的处理逻辑为:

(1)首先处理连接的回调函数里得到的通讯套接字client,接着开始接收数据;
(2)当数据发送到缓冲区中,BeginReceive方法试图从buffer数组中读取长度为buffer.length的数据块,并返回接收到的数据量bytesRead。最后接收并打印数据。除了上述方法外,还可以使用基于NetworkStream相关的异步发送和接收方法,下面是基于NetworkStream相关的异步发送和接收方法的使用介绍。
NetworkStream使用BeginRead和EndRead方法进行读操作,使用BeginWreite和EndWrete方法进行写操作,下面看实例:

复制代码
static void DataHandle(TcpClient client)
{
TcpClient tcpClient = client;
//使用TcpClient的GetStream方法获取网络流
NetworkStream ns = tcpClient.GetStream();
//检查网络流是否可读
if(ns.CanRead)
{
//定义缓冲区
byte[] read = new byte[1024];
ns.BeginRead(read,0,read.Length,new AsyncCallback(myReadCallBack),ns);
}
else
{
Console.WriteLine("无法从网络中读取流数据");
}
}

public static void myReadCallBack(IAsyncResult iar)
{
NetworkStream ns = (NetworkStream)iar.AsyncState;
byte[] read = new byte[1024];
String data = "";
int recv;

recv = ns.EndRead(iar);
data = String.Concat(data, Encoding.ASCII.GetString(read, 0, recv));

//接收到的消息长度可能大于缓冲区总大小,反复循环直到读完为止
while (ns.DataAvailable)
{
ns.BeginRead(read, 0, read.Length, new AsyncCallback(myReadCallBack), ns);
}
//打印
Console.WriteLine("您收到的信息是" + data);
}
复制代码
3.3 程序阻塞与异步中的同步问题
.Net里提供了EventWaitHandle类来表示一个线程的同步事件。EventWaitHandle即事件等待句柄,他允许线程通过操作系统互发信号和等待彼此的信号来达到线程同步的目的。这个类有2个子类,分别为AutoRestEevnt(自动重置)和ManualRestEvent(手动重置)。下面是线程同步的几个方法:
(1)Rset方法:将事件状态设为非终止状态,导致线程阻塞。这里的线程阻塞是指允许其他需要等待的线程进行阻塞即让含WaitOne()方法的线程阻塞;
(2)Set方法:将事件状态设为终止状态,允许一个或多个等待线程继续。该方法发送一个信号给操作系统,让处于等待的某个线程从阻塞状态转换为继续运行,即WaitOne方法的线程不在阻塞;
(3)WaitOne方法:阻塞当前线程,直到当前的等待句柄收到信号。此方法将一直使本线程处于阻塞状态直到收到信号为止,即当其他非阻塞进程调用set方法时可以继续执行。

复制代码
public static void StartListening()
{
// Data buffer for incoming data.
byte[] bytes = new Byte[1024];
// Establish the local endpoint for the socket.
// The DNS name of the computer
// running the listener is "host.contoso.com".
//IPHostEntry ipHostInfo = Dns.Resolve(Dns.GetHostName());
//IPAddress ipAddress = ipHostInfo.AddressList[0];
IPAddress ipAddress = IPAddress.Parse("127.0.0.1");
IPEndPoint localEndPoint = new IPEndPoint(ipAddress, 11000);
// Create a TCP/IP socket.
Socket listener = new Socket(AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
// Bind the socket to the local
//endpoint and listen for incoming connections.
try
{
listener.Bind(localEndPoint);
listener.Listen(100);
while (true)
{
// Set the event to nonsignaled state.
allDone.Reset();
// Start an asynchronous socket to listen for connections.
Console.WriteLine("Waiting for a connection...");
listener.BeginAccept(new AsyncCallback(AcceptCallback),listener);
// Wait until a connection is made before continuing.
allDone.WaitOne();
}
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine(e.ToString());
}
Console.WriteLine("\nPress ENTER to continue...");
Console.Read();
}
复制代码

上述代码的逻辑为:

(1)试用了ManualRestEvent对象创建一个等待句柄,在调用BeginAccept方法前使用Rest方法允许其他线程阻塞;
(2)为了防止在连接完成之前对套接字进行读写操作,务必要在BeginAccept方法后调用WaitOne来让线程进入阻塞状态。

当有连接接入后系统会自动调用会调用回调函数,所以当代码执行到回调函数时说明连接已经成功,并在函数的第一句就调用Set方法让处于等待的线程可以继续执行

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