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Java Socket通信以及可能出现的问题解决

时间:2017-10-12  来源:未知  作者:admin666

Java中基于TCP协议实现网络通信的两个类:客户端的Socket和服务器端的ServerSocket。

Socket通信模型如图所示:

不管Socket通信的功能有多复杂,任何socket通信过程的基本结构都是一样的。其基本步骤为:

①分别在客户端和服务器端创建Socket和ServerSocket实例;服务器端通过.accept()方法等待请求并阻塞。请求收到后,建立连接Socket对象。

②通过getInputStream和getOutputStream方法分别在客户端和服务器端打开输入输出流

③利用IO流进行读写操作

④关闭所有的流资源和套接字资源。

其中,编程工作主要集中在第三步,其他的部分代码基本相同。所有步骤都可能抛出IO异常!

我在编写一个简单的socket程序时,使用的Socket通信出现了一个问题:我在客户端写入的数据,在服务器端无法输出。当我从客户端断开连接时,之前写入的所有数据立刻在服务器端输出出来了。经过反复的验证和求解,以下是我的结论和解决方法。希望有同样问题的小伙伴看完可以解决问题。

通过一端的Socket建立了PrintWriter类来写入数据,通过另一端的Socket建立了BufferedReader类来读取数据并输出。如果数据写入后没有被显示,可能的原因有两种:

一、写入的数据存储在缓冲区中,没有被写入IO流中:

如果不主动的干涉,写入的数据会一直堆在缓冲区中,直到缓冲区满了引发JVM自动刷新缓冲区。显然这不符合我们的需求。对于这种情况,PrintWriter类提供了flush()方法来强制刷新缓冲区,将缓冲区数据写入IO流中。另外,PrintWriter类的构造器有一个参数”boolean autoflush“,这个参数默认为false,如果设置为true,则会开启自动刷新缓冲区功能。但是请注意,这里的自动刷新是有触发条件的,那就是:PrintWriter类写入数据的方法必须是println、printf或者format方法时,才会触发自动刷新。如果是调用write()这类方法写入数据,是不会触发自动刷新的!总结起来,就是三点:autoflush参数设置,write和println方法的选择,flush方法的使用。对这三个进行组合,就能保证在Socket通信的某一端写入数据时,数据一定能成功地写入到IO流中!

二、读取数据使用了readLine()方法,该方法没有正常的结束:

请注意,BufferedReader类的readLine()方法是一个阻塞函数!也就是说,这个方法本身是读取一行数据,但是它自己识别不了什么叫做“一行”!当调用该方法读取完一段数据后,它会阻塞,而不会return它的读取数据。这就是为什么有的时候明明已经刷新了缓冲区正确的写入数据了,还是通过输入流读取数据并显示出来的原因。

对于readLine()方法,它解除阻塞、正确结束并返回读取的值,只有以下几种情况:

①读取的数据里含有回车符"\r"或者换行符"\n"或者回车换行符"\r\n";

②读取的数据是在另一端通过println方法写入的,因为println方法自带换行符;

③BufferedReader类的缓冲区满了,那么JVM会自动刷新缓冲区从而释放“积攒”的数据(但是鉴于默认缓冲区大小为8192个字符,对于小数据量的通信,显然触发不了);

④对于读取的数据,写入这些数据的流发生异常或者直接关闭,那么readLine()就会把它吃的数据全部吐出来。这就刚好解释了,为什么在我的程序中,断开客户端Socket连接,服务器端立刻输出所有客户端消息的原因。

综上,在Socket通信过程中,保证某一端输出流的缓冲被刷新,保证另一端的readLine方法能正常停止,即可解决写入的数据在另一端无法输出的问题。

以下是我修改后能成功运行的代码,分别是服务器端Socket和客户端Socket。

over!

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.OutputStreamWriter;
public class ShakingServer{
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //创建服务器套接字实例,设置监听端口为2000
        ServerSocket server=new ServerSocket(2000);
        //开始监听客户端的请求,并阻塞
        Socket socket=server.accept();
        //请求收到后,自动建立连接。通过IO流进行数据传输
        System.out.println("连接建立成功");

        OutputStream os=socket.getOutputStream();
        PrintWriter pw=new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(os)),true);
        pw.write("欢迎访问摇头耶稣的世界!");
        pw.flush();
                //因为我关闭了输出流,所以另一端的readLine方法才正常结束了
        socket.shutdownOutput();

        InputStream is=socket.getInputStream();
        InputStreamReader isr=new InputStreamReader(is);
        BufferedReader br=new BufferedReader(isr);
        while(true) {
            String str=br.readLine();
            if(str.equals("quit")) {
                break;
            }
            System.out.println("Client said: "+str);
        }
        socket.shutdownInput();
        //socket.shutdownOutput();
        socket.close();
        server.close();
    }
}

 

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;

public class ShakingClient{
    public static void main(String[] args) throws IOException{

        //创建客户端的套接字,设置连接的服务器的IP地址和端口号
        Socket socket=new Socket("169.254.132.203",2000);
        //输入流读取服务器发送的信息
        BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
                //开启自动刷新缓冲区
        PrintWriter pw=new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())),true);           
                //从键盘读取数据
        BufferedReader ii=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        System.out.println(br.readLine());
              //因为开启了自动刷新,且调用的是println方法,所以可以不调用flush方法
        pw.println("请求进入摇头耶稣的世界");
        //pw.flush();
        while(true) {
            String str=ii.readLine();
                //使用了回车符来保证另一端的readLine方法正常结束
            pw.write(str+"\r");
            pw.flush();
                //如果输入quit则退出聊天室
            if(str.equals("quit")) {
                break;
            }
        }
        socket.shutdownInput();
        socket.shutdownOutput();
        socket.close();
    }
}

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