對于即時類應用或者即時類的游戲，HTTP協議很多時候無法滿足于我們的需求。這會，Socket對于我們來說就非常實用了。下面是本次學習的筆記。主要分異常類型、交互原理、Socket、ServerSocket、多線程這幾個方面闡述。


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異常類型
在了解Socket的內容之前，先要了解一下涉及到的一些異常類型。以下四種類型都是繼承于IOException，所以很多之后直接彈出IOException即可。
UnkownHostException: ? ?　　主機名字或IP錯誤
ConnectException: ? ?　　　　服務器拒絕連接、服務器沒有啟動、（超出隊列數，拒絕連接）
SocketTimeoutException: ? ? ?連接超時
BindException: ? ?　　　　　　Socket對象無法與制定的本地IP地址或端口綁定
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交互過程


Socket與ServerSocket的交互，下面的圖片我覺得已經說的很詳細很清楚了。


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Socket
構造函數
Socket()


Socket(InetAddress address, int port)throws UnknownHostException, IOException
Socket(InetAddress address, int port, InetAddress localAddress, int localPort)throws IOException
Socket(String host, int port)throws UnknownHostException, IOException
Socket(String host, int port, InetAddress localAddress, int localPort)throws IOException
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除去第一種不帶參數的之外，其它構造函數會嘗試建立與服務器的連接。如果失敗會拋出IOException錯誤。如果成功，則返回Socket對象。
InetAddress是一個用于記錄主機的類，其靜態getHostByName(String msg)可以返回一個實例，其靜態方法getLocalHost()也可以獲得當前主機的IP地址，并返回一個實例。Socket(String host, int port, InetAddress localAddress, int localPort)構造函數的參數分別為目標IP、目標端口、綁定本地IP、綁定本地端口。
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Socket方法
getInetAddress(); ? ?　　遠程服務端的IP地址
getPort(); ? ?　　　　　　遠程服務端的端口
getLocalAddress() ? ?　　本地客戶端的IP地址
getLocalPort() ? ?　　　　本地客戶端的端口
getInputStream(); ? ?　獲得輸入流
getOutStream(); ? ?　　獲得輸出流
值得注意的是，在這些方法里面，最重要的就是getInputStream()和getOutputStream()了。
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Socket狀態
isClosed(); ? ? ? ?　　　　//連接是否已關閉，若關閉，返回true；否則返回false
isConnect();　　　　　　//如果曾經連接過，返回true；否則返回false
isBound(); ? ? ? ?　　　　//如果Socket已經與本地一個端口綁定，返回true；否則返回false
如果要確認Socket的狀態是否處于連接中，下面語句是很好的判斷方式。
boolean isConnection=socket.isConnected() && !socket.isClosed(); ? //判斷當前是否處于連接
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半關閉Socket
很多時候，我們并不知道在獲得的輸入流里面到底讀多長才結束。下面是一些比較普遍的方法：
自定義標識符（譬如下面的例子，當受到“bye”字符串的時候，關閉Socket）
告知讀取長度（有些自定義協議的，固定前幾個字節表示讀取的長度的）
讀完所有數據
當Socket調用close的時候關閉的時候，關閉其輸入輸出流
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ServerSocket
構造函數
ServerSocket()throws IOException
ServerSocket(int port)throws IOException
ServerSocket(int port, int backlog)throws IOException
ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr)throws IOException
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注意點：
1. port服務端要監聽的端口；backlog客戶端連接請求的隊列長度；bindAddr服務端綁定IP
2. 如果端口被占用或者沒有權限使用某些端口會拋出BindException錯誤。譬如1~1023的端口需要管理員才擁有權限綁定。
3. 如果設置端口為0，則系統會自動為其分配一個端口；
4. bindAddr用于綁定服務器IP，為什么會有這樣的設置呢，譬如有些機器有多個網卡。
5. ServerSocket一旦綁定了監聽端口，就無法更改。ServerSocket()可以實現在綁定端口前設置其他的參數。
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單線程的ServerSocket例子
復制代碼
public void service(){
? ? while(true){
? ? ? ? Socket socket=null;
? ? ? ? try{
? ? ? ? ? ? socket=serverSocket.accept();//從連接隊列中取出一個連接，如果沒有則等待
? ? ? ? ? ? System.out.println("新增連接："+socket.getInetAddress()+":"+socket.getPort());
? ? ? ? ? ? ...//接收和發送數據
? ? ? ? }catch(IOException e){e.printStackTrace();}finally{
? ? ? ? ? ? try{
? ? ? ? ? ? ? ? if(socket!=null) socket.close();//與一個客戶端通信結束后，要關閉Socket
? ? ? ? ? ? }catch(IOException e){e.printStackTrace();}
? ? ? ? }
? ? }
}
復制代碼
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多線程的ServerSocket
多線程的好處不用多說，而且大多數的場景都是多線程的，無論是我們的即時類游戲還是IM，多線程的需求都是必須的。下面說說實現方式：
主線程會循環執行ServerSocket.accept()；
當拿到客戶端連接請求的時候，就會將Socket對象傳遞給多線程，讓多線程去執行具體的操作；
實現多線程的方法要么繼承Thread類，要么實現Runnable接口。當然也可以使用線程池，但實現的本質都是差不多的。
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這里舉例：
下面代碼為服務器的主線程。為每個客戶分配一個工作線程：
復制代碼
public void service(){
? ? while(true){
? ? ? ? Socket socket=null;
? ? ? ? try{
? ? ? ? ? ? socket=serverSocket.accept(); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//主線程獲取客戶端連接
? ? ? ? ? ? Thread workThread=new Thread(new Handler(socket)); ? ?//創建線程
? ? ? ? ? ? workThread.start(); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//啟動線程
? ? ? ? }catch(Exception e){
? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();
? ? ? ? }
? ? }
}
復制代碼
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當然這里的重點在于如何實現Handler這個類。Handler需要實現Runnable接口：
復制代碼
class Handler implements Runnable{
? ? private Socket socket;
? ? public Handler(Socket socket){
? ? ? ? this.socket=socket;
? ? }
? ??
? ? public void run(){
? ? ? ? try{
? ? ? ? ? ? System.out.println("新連接:"+socket.getInetAddress()+":"+socket.getPort());
? ? ? ? ? ? Thread.sleep(10000);
? ? ? ? }catch(Exception e){e.printStackTrace();}finally{
? ? ? ? ? ? try{
? ? ? ? ? ? ? ? System.out.println("關閉連接:"+socket.getInetAddress()+":"+socket.getPort());
? ? ? ? ? ? ? ? if(socket!=null)socket.close();
? ? ? ? ? ? }catch(IOException e){
? ? ? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? }
}
復制代碼
當然是先多線程還有其它的方式，譬如線程池，或者JVM自帶的線程池都可以。這里就不說明了。