基于Socket的網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)及其實現(xiàn)

許文勇

摘 要：科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展推動了網(wǎng)絡(luò)信息化時代的發(fā)展，隨著計算機(jī)技術(shù)不斷的發(fā)展，各種網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)日新月異。本文介紹了Socket網(wǎng)絡(luò)編程的基本概念，以及實現(xiàn)Socket編程的基本原理，通給出一個基于TCP協(xié)議實例，來說明實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)編程。

關(guān)鍵詞：Socket；網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)；通信

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)在人們的日常生活中的應(yīng)用也越來越普遍了通過網(wǎng)絡(luò)使用通信協(xié)議實現(xiàn)進(jìn)程間的通信，TCP/IP就是網(wǎng)絡(luò)上常用的協(xié)議之一，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程程序設(shè)計時，TCP/IP協(xié)議的核心內(nèi)容受到操作系統(tǒng)的控制。網(wǎng)絡(luò)編程程序必須通過協(xié)議來實現(xiàn)自己的功能，靠系統(tǒng)提供的 TCP/IP協(xié)議來完成編程程序。

1 Socket網(wǎng)絡(luò)編程的基本概念

Socket是應(yīng)用層與TCP/IP協(xié)議族通信的中間軟件抽象層，它是一組接口。在設(shè)計模式中，Socket其實就是一個門面模式，它把復(fù)雜的TCP/IP協(xié)議族隱藏在Socket[1]接口后面，對用戶來說，一組簡單的接口就是全部，讓Socket去組織數(shù)據(jù)，以符合指定的協(xié)議。Socket可以看成在兩個程序進(jìn)行通訊連接中的一個端點，是連接應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序的橋梁，Socket在應(yīng)用程序中創(chuàng)建，通過綁定與網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動建立關(guān)系。此后，應(yīng)用程序送給Socket的數(shù)據(jù)，由Socket交網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送出去。計算機(jī)從網(wǎng)絡(luò)上收到與該Socket綁定IP地址和端口號相關(guān)的數(shù)據(jù)后，由網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序交給Socket，應(yīng)用程序便可從該Socket中提取接收到得數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序就是這樣通過Socket進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收的。

1.1 關(guān)于地址

一個程序要想與另一個程序通信，就要給計算機(jī)提供足夠的信息，使其能找到另一個程序。在TCP/IP協(xié)議中，有兩部分信息用來定位一個指定的程序，互聯(lián)網(wǎng)地址（Internet address）和端口號（port number）。其中互聯(lián)網(wǎng)地址由IP協(xié)議使用，而附加的端口號地址信息由傳輸協(xié)議使用（TCP/IP協(xié)議）解析。

1.2 套接字

Socket（套接字）是一中比較抽象的東西，利用編程程序來接受數(shù)據(jù)[2]。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編程程序根據(jù)TCP/IP協(xié)議中系統(tǒng)提供的程序來完成套接字的通訊。每一臺計算機(jī)都有一個標(biāo)識來識別計算機(jī)的應(yīng)用程序。如果一個端口確定了一臺主機(jī)上的一個套接字，那么主機(jī)中的多個程序可以對同一個套接字進(jìn)行訪問。在實際應(yīng)用中，訪問相同的套接字的不同程序一般屬于同一個應(yīng)用。Socket套接口有3種類型。一種SOCK_STREAM流式套接口，面向連接的，可靠地，TCP。第二種是SOCK_DRAM數(shù)據(jù)報套接口，面向無連接，不可靠，UDP。第三種是原始套接口，主要用于新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實現(xiàn)的測試。

2 Socket編程主要流程

編程分為服務(wù)器端和客戶端兩個方面。在進(jìn)行Socket編程的時候，首先創(chuàng)建服務(wù)器套接字，服務(wù)器端通過Socket（）建立一個套接字，然后通過bind（）將創(chuàng)建的套接字綁接到要聯(lián)系的IP地址和端口上，調(diào)用listen（）監(jiān)聽鏈接請求，客戶端通過接受指令，通過Socket（）建立一個套接字，利用界面上的“connect”按鈕，調(diào)用Connect（）像服務(wù)器請求連接。在客戶端完成Connect指令后，服務(wù)器端調(diào)用[3]accept（）接受請求并返回新的套接字，通過返回的套接字與客戶端進(jìn)行通信，當(dāng)在客戶端點擊Send（）指令時，服務(wù)器端就得調(diào)用receive（）指令接受信息。在完成通信交流后，服務(wù)器端與客戶端調(diào)用Close（）關(guān)閉Socket（），寵兒終端連接。例如Daytime服務(wù)器，如下圖所示。

3 Socket網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)實現(xiàn)

public static synchronized void setSocketFactory（SocketImplFactory fac） throws IOException 這個方法設(shè)置系統(tǒng)（system）的服務(wù)器SocketImplFactory，這是用于創(chuàng)建

ServerSocket對象的類庫。它與創(chuàng)建Socket對象的類庫有所不同，盡管語法是相似的。可以用一個庫創(chuàng)建Socket對象，用另一個庫創(chuàng)建ServerSocket對象。但是在程序也可以只設(shè)置這個類庫一次。試圖第二次設(shè)置SocketImplFactory時會觸發(fā)一個SocketException。

protected final void implAccept（Socket s） throws IOException ServerSocket的子類使用這個方法實現(xiàn)accept（）。可以把未連接的Socket對象傳遞到implAccept（）（這樣做同樣要求實現(xiàn)Socket子類，因為標(biāo)準(zhǔn)的java.net.Socket類沒有提供創(chuàng)建未連接套接字的工具）。當(dāng)此方法返回時，Socket變量s就連接到客戶機(jī)上。

4 結(jié)束語

Socket網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)運用為人們通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交流提供了便利。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，Socket網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)也要與時俱進(jìn)，不斷創(chuàng)新，為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息化發(fā)展提供動力。

[參考文獻(xiàn)]

[1]周炎濤，李立明.TCP/IP協(xié)議下網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)及其實現(xiàn)[J].航空計算技術(shù)，2011，09（03）：33-34.

[2]周小松，朱雄軍.基于UDP協(xié)議的Socket網(wǎng)絡(luò)編程模式的實現(xiàn)[J].武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報（綜合版），2011，05（01）：36-38.

[3]程詠喜，蔣珉.基于TCP/IP協(xié)議的WinSock網(wǎng)絡(luò)編程及應(yīng)用[J].計算機(jī)時代，2012，06（07）：12-14.endprint