java socket 网络通讯指定端口的监听多线程乱码

时间 2019-11-08

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Java Socket编程编程

对于Java Socket编程而言，有两个概念，一个是ServerSocket，一个是Socket。服务端和客户端之间经过Socket创建链接，以后它们就能够进行通讯了。首先ServerSocket将在服务端监听某个端口，当发现客户端有Socket来试图链接它时，它会accept该Socket的链接请求，同时在服务端创建一个对应的Socket与之进行通讯。这样就有两个Socket了，客户端和服务端各一个。并发

对于Socket之间的通讯其实很简单，服务端往Socket的输出流里面写东西，客户端就能够经过Socket的输入流读取对应的内容。Socket与Socket之间是双向连通的，因此客户端也能够往对应的Socket输出流里面写东西，而后服务端对应的Socket的输入流就能够读出对应的内容。下面来看一些服务端与客户端通讯的例子：app

一、客户端写服务端读

服务端代码异步

public class Server {
 
   public static void main(String args[]) throws IOException {
      //为了简单起见，全部的异常信息都往外抛
      int port = 8899;
      //定义一个ServerSocket监听在端口8899上
      ServerSocket server = new ServerSocket(port);
      //server尝试接收其余Socket的链接请求，server的accept方法是阻塞式的
      Socket socket = server.accept();
      //跟客户端创建好链接以后，咱们就能够获取socket的InputStream，并从中读取客户端发过来的信息了。
      Reader reader = new InputStreamReader(socket.getInputStream());
      char chars[] = new char[64];
      int len;
      StringBuilder sb = new StringBuilder();
      while ((len=reader.read(chars)) != -1) {
         sb.append(new String(chars, 0, len));
      }
      System.out.println("from client: " + sb);
      reader.close();
      socket.close();
      server.close();
   }
   
}

服务端从Socket的InputStream中读取数据的操做也是阻塞式的，若是从输入流中没有读取到数据程序会一直在那里不动，直到客户端往Socket的输出流中写入了数据，或关闭了Socket的输出流。固然，对于客户端的Socket也是一样如此。在操做完之后，整个程序结束前记得关闭对应的资源，即关闭对应的IO流和Socket。socket

客户端代码性能

 1 public class Client {
 2  
 3    public static void main(String args[]) throws Exception {
 4       //为了简单起见，全部的异常都直接往外抛
 5       String host = "127.0.0.1";  //要链接的服务端IP地址
 6       int port = 8899;   //要链接的服务端对应的监听端口
 7       //与服务端创建链接
 8       Socket client = new Socket(host, port);
 9       //创建链接后就能够往服务端写数据了
10       Writer writer = new OutputStreamWriter(client.getOutputStream());
11       writer.write("Hello Server.");
12       writer.flush();//写完后要记得flush
13       writer.close();
14       client.close();
15    }
16    
17 }

对于客户端往Socket的输出流里面写数据传递给服务端要注意一点，若是写操做以后程序不是对应着输出流的关闭，而是进行其余阻塞式的操做（好比从输入流里面读数据），记住要flush一下，只有这样服务端才能收到客户端发送的数据，不然可能会引发两边无限的互相等待。在稍后讲到客户端和服务端同时读和写的时候会说到这个问题。测试

二、客户端和服务端同时读和写

前面已经说了Socket之间是双向通讯的，它既能够接收数据，同时也能够发送数据。ui

服务端代码this

 1 public class Server {
 2  
 3    public static void main(String args[]) throws IOException {
 4       //为了简单起见，全部的异常信息都往外抛
 5       int port = 8899;
 6       //定义一个ServerSocket监听在端口8899上
 7       ServerSocket server = new ServerSocket(port);
 8       //server尝试接收其余Socket的链接请求，server的accept方法是阻塞式的
 9       Socket socket = server.accept();
10       //跟客户端创建好链接以后，咱们就能够获取socket的InputStream，并从中读取客户端发过来的信息了。
11       Reader reader = new InputStreamReader(socket.getInputStream());
12       char chars[] = new char[64];
13       int len;
14       StringBuilder sb = new StringBuilder();
15       while ((len=reader.read(chars)) != -1) {
16          sb.append(new String(chars, 0, len));
17       }
18       System.out.println("from client: " + sb);
19       //读完后写一句
20       Writer writer = new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream());
21       writer.write("Hello Client.");
22       writer.flush();
23       writer.close();
24       reader.close();
25       socket.close();
26       server.close();
27    }
28    
29 }

在上述代码中首先咱们从输入流中读取客户端发送过来的数据，接下来咱们再往输出流里面写入数据给客户端，接下来关闭对应的资源文件。而实际上上述代码可能并不会按照咱们预先设想的方式运行，由于从输入流中读取数据是一个阻塞式操做，在上述的while循环中当读到数据的时候就会执行循环体，不然就会阻塞，这样后面的写操做就永远都执行不了了。除非客户端对应的Socket关闭了阻塞才会中止，while循环也会跳出。针对这种可能永远没法执行下去的状况的解决方法是while循环须要在里面有条件的跳出来，纵观上述代码，在不断变化的也只有取到的长度len和读到的数据了，len已是不能用的了，惟一能用的就是读到的数据了。针对这种状况，一般咱们都会约定一个结束标记，当客户端发送过来的数据包含某个结束标记时就说明当前的数据已经发送完毕了，这个时候咱们就能够进行循环的跳出了。那么改进后的代码会是这个样子：编码

 1 public class Server {
 2  
 3    public static void main(String args[]) throws IOException {
 4       //为了简单起见，全部的异常信息都往外抛
 5       int port = 8899;
 6       //定义一个ServerSocket监听在端口8899上
 7       ServerSocket server = new ServerSocket(port);
 8       //server尝试接收其余Socket的链接请求，server的accept方法是阻塞式的
 9       Socket socket = server.accept();
10       //跟客户端创建好链接以后，咱们就能够获取socket的InputStream，并从中读取客户端发过来的信息了。
11       Reader reader = new InputStreamReader(socket.getInputStream());
12       char chars[] = new char[64];
13       int len;
14       StringBuilder sb = new StringBuilder();
15       String temp;
16       int index;
17       while ((len=reader.read(chars)) != -1) {
18          temp = new String(chars, 0, len);
19          if ((index = temp.indexOf("eof")) != -1) {//遇到eof时就结束接收
20             sb.append(temp.substring(0, index));
21             break;
22          }
23          sb.append(temp);
24       }
25       System.out.println("from client: " + sb);
26       //读完后写一句
27       Writer writer = new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream());
28       writer.write("Hello Client.");
29       writer.flush();
30       writer.close();
31       reader.close();
32       socket.close();
33       server.close();
34    }
35    
36 }

在上述代码中，当服务端读取到客户端发送的结束标记，即“eof”时就会结束数据的接收，终止循环，这样后续的代码又能够继续进行了。

客户端代码

public class Client {
 
   public static void main(String args[]) throws Exception {
      //为了简单起见，全部的异常都直接往外抛
     String host = "127.0.0.1";  //要链接的服务端IP地址
     int port = 8899;   //要链接的服务端对应的监听端口
     //与服务端创建链接
     Socket client = new Socket(host, port);
      //创建链接后就能够往服务端写数据了
     Writer writer = new OutputStreamWriter(client.getOutputStream());
      writer.write("Hello Server.");
      writer.flush();
      //写完之后进行读操做
     Reader reader = new InputStreamReader(client.getInputStream());
      char chars[] = new char[64];
      int len;
      StringBuffer sb = new StringBuffer();
      while ((len=reader.read(chars)) != -1) {
         sb.append(new String(chars, 0, len));
      }
      System.out.println("from server: " + sb);
      writer.close();
      reader.close();
      client.close();
   }
   
}

在上述代码中咱们先是给服务端发送了一段数据，以后读取服务端返回来的数据，跟以前的服务端同样在读的过程当中有可能致使程序一直挂在那里，永远跳不出while循环。这段代码配合服务端的第一段代码就正好让咱们分析服务端永远在那里接收数据，永远跳不出while循环，也就没有以后的服务端返回数据给客户端，客户端也就不可能接收到服务端返回的数据。解决方法如服务端第二段代码所示，在客户端发送数据完毕后，往输出流里面写入结束标记告诉服务端数据已经发送完毕了，一样服务端返回数据完毕后也发一个标记告诉客户端。那么修改后的客户端代码就应该是这个样子：

 1 public class Client {
 2  
 3    public static void main(String args[]) throws Exception {
 4       //为了简单起见，全部的异常都直接往外抛
 5      String host = "127.0.0.1";  //要链接的服务端IP地址
 6      int port = 8899;   //要链接的服务端对应的监听端口
 7      //与服务端创建链接
 8      Socket client = new Socket(host, port);
 9       //创建链接后就能够往服务端写数据了
10      Writer writer = new OutputStreamWriter(client.getOutputStream());
11       writer.write("Hello Server.");
12       writer.write("eof");
13       writer.flush();
14       //写完之后进行读操做
15      Reader reader = new InputStreamReader(client.getInputStream());
16       char chars[] = new char[64];
17       int len;
18       StringBuffer sb = new StringBuffer();
19       String temp;
20       int index;
21       while ((len=reader.read(chars)) != -1) {
22          temp = new String(chars, 0, len);
23          if ((index = temp.indexOf("eof")) != -1) {
24             sb.append(temp.substring(0, index));
25             break;
26          }
27          sb.append(new String(chars, 0, len));
28       }
29       System.out.println("from server: " + sb);
30       writer.close();
31       reader.close();
32       client.close();
33    }
34    
35 }
36

咱们平常使用的比较多的都是这种客户端发送数据给服务端，服务端接收数据后再返回相应的结果给客户端这种形式。只是客户端和服务端之间再也不是这种一对一的关系，而是下面要讲到的多个客户端对应同一个服务端的状况。

三、多个客户端链接同一个服务端

像前面讲的两个例子都是服务端接收一个客户端的请求以后就结束了，不能再接收其余客户端的请求了，这每每是不能知足咱们的要求的。一般咱们会这样作：

 1 public class Server {
 2  
 3    public static void main(String args[]) throws IOException {
 4       //为了简单起见，全部的异常信息都往外抛
 5      int port = 8899;
 6       //定义一个ServerSocket监听在端口8899上
 7      ServerSocket server = new ServerSocket(port);
 8       while (true) {
 9          //server尝试接收其余Socket的链接请求，server的accept方法是阻塞式的
10        Socket socket = server.accept();
11          //跟客户端创建好链接以后，咱们就能够获取socket的InputStream，并从中读取客户端发过来的信息了。
12        Reader reader = new InputStreamReader(socket.getInputStream());
13          char chars[] = new char[64];
14          int len;
15          StringBuilder sb = new StringBuilder();
16          String temp;
17          int index;
18          while ((len=reader.read(chars)) != -1) {
19             temp = new String(chars, 0, len);
20             if ((index = temp.indexOf("eof")) != -1) {//遇到eof时就结束接收
21                 sb.append(temp.substring(0, index));
22                 break;
23             }
24             sb.append(temp);
25          }
26          System.out.println("from client: " + sb);
27          //读完后写一句
28        Writer writer = new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream());
29          writer.write("Hello Client.");
30          writer.flush();
31          writer.close();
32          reader.close();
33          socket.close();
34       }
35    }
36    
37 }

在上面代码中咱们用了一个死循环，在循环体里面ServerSocket调用其accept方法试图接收来自客户端的链接请求。当没有接收到请求的时候，程序会在这里阻塞直到接收到来自客户端的链接请求，以后会跟当前创建好链接的客户端进行通讯，完了后会接着执行循环体再次尝试接收新的链接请求。这样咱们的ServerSocket就能接收来自全部客户端的链接请求了，而且与它们进行通讯了。这就实现了一个简单的一个服务端与多个客户端进行通讯的模式。

上述例子中虽然实现了一个服务端跟多个客户端进行通讯，可是还存在一个问题。在上述例子中，咱们的服务端处理客户端的链接请求是同步进行的，每次接收到来自客户端的链接请求后，都要先跟当前的客户端通讯完以后才能再处理下一个链接请求。这在并发比较多的状况下会严重影响程序的性能，为此，咱们能够把它改成以下这种异步处理与客户端通讯的方式：

 1 public class Server {
 2    
 3    public static void main(String args[]) throws IOException {
 4       //为了简单起见，全部的异常信息都往外抛
 5      int port = 8899;
 6       //定义一个ServerSocket监听在端口8899上
 7      ServerSocket server = new ServerSocket(port);
 8       while (true) {
 9          //server尝试接收其余Socket的链接请求，server的accept方法是阻塞式的
10          Socket socket = server.accept();
11          //每接收到一个Socket就创建一个新的线程来处理它
12          new Thread(new Task(socket)).start();
13       }
14    }
15    
16    /**
17     * 用来处理Socket请求的
18    */
19    static class Task implements Runnable {
20  
21       private Socket socket;
22       
23       public Task(Socket socket) {
24          this.socket = socket;
25       }
26       
27       public void run() {
28 
29          try {
30 
31             handleSocket();
32          } catch (Exception e) {
33             e.printStackTrace();
34          }
35       }
36       
37       /**
38        * 跟客户端Socket进行通讯
39        * @throws Exception
40        */
41       private void handleSocket() throws Exception {
42          Reader reader = new InputStreamReader(socket.getInputStream());
43          char chars[] = new char[64];
44          int len;
45          StringBuilder sb = new StringBuilder();
46          String temp;
47          int index;
48          while ((len=reader.read(chars)) != -1) {
49             temp = new String(chars, 0, len);
50             if ((index = temp.indexOf("eof")) != -1) {//遇到eof时就结束接收
51              sb.append(temp.substring(0, index));
52                 break;
53             }
54             sb.append(temp);
55          }
56          System.out.println("from client: " + sb);
57          //读完后写一句
58        Writer writer = new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream());
59          writer.write("Hello Client.");
60          writer.flush();
61          writer.close();
62          reader.close();
63          socket.close();
64       }
65       
66    }
67    
68 }

在上面代码中，每次ServerSocket接收到一个新的Socket链接请求后都会新起一个线程来跟当前Socket进行通讯，这样就达到了异步处理与客户端Socket进行通讯的状况。

在从Socket的InputStream中接收数据时，像上面那样一点点的读就太复杂了，有时候咱们就会换成使用BufferedReader来一次读一行，如：

 1 public class Server {
 2  
 3    public static void main(String args[]) throws IOException {
 4       //为了简单起见，全部的异常信息都往外抛
 5      int port = 8899;
 6       //定义一个ServerSocket监听在端口8899上
 7      ServerSocket server = new ServerSocket(port);
 8       while (true) {
 9          //server尝试接收其余Socket的链接请求，server的accept方法是阻塞式的
10          Socket socket = server.accept();
11          //每接收到一个Socket就创建一个新的线程来处理它
12          new Thread(new Task(socket)).start();
13       }
14    }
15    
16    /**
17     * 用来处理Socket请求的
18    */
19    static class Task implements Runnable {
20  
21       private Socket socket;
22       
23       public Task(Socket socket) {
24          this.socket = socket;
25       }
26       
27       public void run() {
28          try {
29             handleSocket();
30          } catch (Exception e) {
31             e.printStackTrace();
32          }
33       }
34       
35       /**
36        * 跟客户端Socket进行通讯
37       * @throws Exception
38        */
39       private void handleSocket() throws Exception {
40          BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
41          StringBuilder sb = new StringBuilder();
42          String temp;
43          int index;
44          while ((temp=br.readLine()) != null) {
45             System.out.println(temp);
46             if ((index = temp.indexOf("eof")) != -1) {//遇到eof时就结束接收
47              sb.append(temp.substring(0, index));
48                 break;
49             }
50             sb.append(temp);
51          }
52          System.out.println("from client: " + sb);
53          //读完后写一句
54        Writer writer = new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream());
55          writer.write("Hello Client.");
56          writer.write("eof\n");
57          writer.flush();
58          writer.close();
59          br.close();
60          socket.close();
61       }
62    }
63 }

这个时候须要注意的是，BufferedReader的readLine方法是一次读一行的，这个方法是阻塞的，直到它读到了一行数据为止程序才会继续往下执行，那么readLine何时才会读到一行呢？直到程序遇到了换行符或者是对应流的结束符readLine方法才会认为读到了一行，才会结束其阻塞，让程序继续往下执行。因此咱们在使用BufferedReader的readLine读取数据的时候必定要记得在对应的输出流里面必定要写入换行符（流结束以后会自动标记为结束，readLine能够识别），写入换行符以后必定记得若是输出流不是立刻关闭的状况下记得flush一下，这样数据才会真正的从缓冲区里面写入。对应上面的代码咱们的客户端程序应该这样写：

 1 public class Client {
 2 
 3    public static void main(String args[]) throws Exception {
 4       //为了简单起见，全部的异常都直接往外抛
 5      String host = "127.0.0.1";  //要链接的服务端IP地址
 6      int port = 8899;   //要链接的服务端对应的监听端口
 7      //与服务端创建链接
 8      Socket client = new Socket(host, port);
 9       //创建链接后就能够往服务端写数据了
10      Writer writer = new OutputStreamWriter(client.getOutputStream());
11       writer.write("Hello Server.");
12       writer.write("eof\n");
13       writer.flush();
14       //写完之后进行读操做
15      BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
16       StringBuffer sb = new StringBuffer();
17       String temp;
18       int index;
19       while ((temp=br.readLine()) != null) {
20          if ((index = temp.indexOf("eof")) != -1) {
21             sb.append(temp.substring(0, index));
22             break;
23          }
24          sb.append(temp);
25       }
26       System.out.println("from server: " + sb);
27       writer.close();
28       br.close();
29       client.close();
30    }
31 }

四、设置超时时间

假设有这样一种需求，咱们的客户端须要经过Socket从服务端获取到XX信息，而后给用户展现在页面上。咱们知道Socket在读数据的时候是阻塞式的，若是没有读到数据程序会一直阻塞在那里。在同步请求的时候咱们确定是不能容许这样的状况发生的，这就须要咱们在请求达到必定的时间后控制阻塞的中断，让程序得以继续运行。Socket为咱们提供了一个setSoTimeout()方法来设置接收数据的超时时间，单位是毫秒。当设置的超时时间大于0，而且超过了这一时间Socket尚未接收到返回的数据的话，Socket就会抛出一个SocketTimeoutException。

假设咱们须要控制咱们的客户端在开始读取数据10秒后尚未读到数据就中断阻塞的话咱们能够这样作：

 1 public class Client {
 2 
 3 public static void main(String args[]) throws Exception {
 4 //为了简单起见，全部的异常都直接往外抛
 5 String host = "127.0.0.1"; //要链接的服务端IP地址
 6 int port = 8899; //要链接的服务端对应的监听端口
 7 //与服务端创建链接
 8 Socket client = new Socket(host, port);
 9 //创建链接后就能够往服务端写数据了
10 Writer writer = new OutputStreamWriter(client.getOutputStream());
11 writer.write("Hello Server.");
12 writer.write("eof\n");
13 writer.flush();
14 //写完之后进行读操做
15 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
16 //设置超时间为10秒
17 client.setSoTimeout(10*1000);
18 StringBuffer sb = new StringBuffer();
19 String temp;
20 int index;
21 try {
22 while ((temp=br.readLine()) != null) {
23 if ((index = temp.indexOf("eof")) != -1) {
24 sb.append(temp.substring(0, index));
25 break;
26 }
27 sb.append(temp);
28 }
29 } catch (SocketTimeoutException e) {
30 System.out.println("数据读取超时。");
31 }
32 System.out.println("from server: " + sb);
33 writer.close();
34 br.close();
35 client.close();
36 }
37 }

五、接收数据乱码

对于这种服务端或客户端接收中文乱码的状况一般是由于数据发送时使用的编码跟接收时候使用的编码不一致。好比有下面这样一段服务端代码：

 1 public class Server {
 2  
 3    public static void main(String args[]) throws IOException {
 4       //为了简单起见，全部的异常信息都往外抛
 5       int port = 8899;
 6       //定义一个ServerSocket监听在端口8899上
 7       ServerSocket server = new ServerSocket(port);
 8       while (true) {
 9          //server尝试接收其余Socket的链接请求，server的accept方法是阻塞式的
10          Socket socket = server.accept();
11          //每接收到一个Socket就创建一个新的线程来处理它
12          new Thread(new Task(socket)).start();
13       }
14    }
15    
16    /**
17     * 用来处理Socket请求的
18     */
19    static class Task implements Runnable {
20  
21       private Socket socket;
22       
23       public Task(Socket socket) {
24          this.socket = socket;
25       }
26       
27       public void run() {
28          try {
29             handleSocket();
30          } catch (Exception e) {
31             e.printStackTrace();
32          }
33       }
34       
35       /**
36        * 跟客户端Socket进行通讯
37       * @throws Exception
38        */
39       private void handleSocket() throws Exception {
40          BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream(), "GBK"));
41          StringBuilder sb = new StringBuilder();
42          String temp;
43          int index;
44          while ((temp=br.readLine()) != null) {
45             System.out.println(temp);
46             if ((index = temp.indexOf("eof")) != -1) {//遇到eof时就结束接收
47              sb.append(temp.substring(0, index));
48                 break;
49             }
50             sb.append(temp);
51          }
52          System.out.println("客户端: " + sb);
53          //读完后写一句
54        Writer writer = new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream(), "UTF-8");
55          writer.write("你好，客户端。");
56          writer.write("eof\n");
57          writer.flush();
58          writer.close();
59          br.close();
60          socket.close();
61       }
62    }
63 }

这里用来测试我就弄的混乱了一点。在上面服务端代码中咱们在定义输入流的时候明肯定义了使用GBK编码来读取数据，而在定义输出流的时候明确指定了将使用UTF-8编码来发送数据。若是客户端上送数据的时候不以GBK编码来发送的话服务端接收的数据就颇有可能会乱码；一样若是客户端接收数据的时候不以服务端发送数据的编码，即UTF-8编码来接收数据的话也极有可能会出现数据乱码的状况。因此，对于上述服务端代码，为使咱们的程序可以读取对方发送过来的数据，而不出现乱码状况，咱们的客户端应该是这样的：