Socket

Socket協(xié)議的形象描述

socket的英文原義是“孔”或“插座”。在這里作為4BDS UNIX的進程通信機制，取后一種意義。socket非常類似于電話插座。以一個國家級電話網(wǎng)為例。電話的通話雙方相當于相互通信的2個進程，區(qū)號是它的網(wǎng)絡地址；區(qū)內一個單位的交換機相當于一臺主機，主機分配給每個用戶的局內號碼相當于socket號。任何用戶在通話之前，首先要占有一部電話機，相當于申請一個socket；同時要知道對方的號碼，相當于對方有一個固定的socket。然后向對方撥號呼叫，相當于發(fā)出連接請求(假如對方不在同一區(qū)內，還要撥對方區(qū)號，相當于給出網(wǎng)絡地址)。對方假如在場并空閑(相當于通信的另一主機開機且可以接受連接請求)，拿起電話話筒，雙方就可以正式通話，相當于連接成功。雙方通話的過程，是一方向電話機發(fā)出信號和對方從電話機接收信號的過程，相當于向socket發(fā)送數(shù)據(jù)和從socket接收數(shù)據(jù)。通話結束后，一方掛起電話機相當于關閉socket，撤消連接。

在電話系統(tǒng)中，一般用戶只能感受到本地電話機和對方電話號碼的存在，建立通話的過程，話音傳輸?shù)倪^程以及整個電話系統(tǒng)的技術細節(jié)對他都是透明的，這也與socket機制非常相似。socket利用網(wǎng)間網(wǎng)通信設施實現(xiàn)進程通信，但它對通信設施的細節(jié)毫不關心，只要通信設施能提供足夠的通信能力，它就滿足了。

至此，我們對socket進行了直觀的描述。抽象出來，socket實質上提供了進程通信的端點。進程通信之前，雙方首先必須各自創(chuàng)建一個端點，否則是沒有辦法建立聯(lián)系并相互通信的。正如打電話之前，雙方必須各自擁有一臺電話機一樣。在網(wǎng)間網(wǎng)內部，每一個socket用一個半相關描述:

(協(xié)議，本地地址，本地端口)

一個完整的socket有一個本地唯一的socket號，由操作系統(tǒng)分配。

最重要的是，socket 是面向客戶/服務器模型而設計的，針對客戶和服務器程序提供不同的socket 系統(tǒng)調用。客戶隨機申請一個socket (相當于一個想打電話的人可以在任何一臺入網(wǎng)電話上撥號呼叫)，系統(tǒng)為之分配一個socket號；服務器擁有全局公認的 socket ，任何客戶都可以向它發(fā)出連接請求和信息請求(相當于一個被呼叫的電話擁有一個呼叫方知道的電話號碼)。

socket利用客戶/服務器模式巧妙地解決了進程之間建立通信連接的問題。服務器socket 半相關為全局所公認非常重要。讀者不妨考慮一下，兩個完全隨機的用戶進程之間如何建立通信？假如通信雙方沒有任何一方的socket 固定，就好比打電話的雙方彼此不知道對方的電話號碼，要通話是不可能的。

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Socket 接口是訪問 Internet 使用得最廣泛的方法。 如果你有一臺剛配好TCP/IP協(xié)議的主機，其IP地址是202.120.127.201， 此時在另一臺主機或同一臺主機上執(zhí)行ftp 202.120.127.201，顯然無法建立連接。因"202.120.127.201" 這臺主機沒有運行FTP服務軟件。同樣， 在另一臺或同一臺主機上運行瀏覽軟件 如Netscape，輸入"http://202.120.127.201"，也無法建立連接�，F(xiàn)在，如果在這臺主機上運行一個FTP服務軟件（該軟件將打開一個Socket， 并將其綁定到21端口），再在這臺主機上運行一個Web 服務軟件（該軟件將打開另一個Socket，并將其綁定到80端口）。這樣，在另一臺主機或同一臺主機上執(zhí)行ftp 202.120.127.201，F(xiàn)TP客戶軟件將通過21端口來呼叫主機上由FTP 服務軟件提供的Socket，與其建立連接并對話。而在netscape中輸入"http://202.120.127.201"時，將通過80端口來呼叫主機上由Web服務軟件提供的Socket，與其建 立連接并對話。

在Internet上有很多這樣的主機，這些主機一般運行了多個服務軟件，同時提供幾種服務。每種服務都打開一個Socket，并綁定到一個端口上，不同的端口對應于不同的服務。Socket正如其英文原意那樣，象一個多孔插座。一臺主機猶如布滿各種插座的房間，每個插座有一個編號，有的插座提供220伏交流電， 有的提供110伏交流電，有的則提供有線電視節(jié)目。 客戶軟件將插頭插到不同編號的插座，就可以得到不同的服務。

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1.什么是socket 所謂socket通常也稱作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一個通信鏈的句柄。應用程序通常通過"套接字"向網(wǎng)絡發(fā)出請求或者應答網(wǎng)絡請求。 以J2SDK-1.3為例，Socket和ServerSocket類庫位于java.net包中。ServerSocket用于服務器端，Socket是建立網(wǎng)絡連接時使用的。在連接成功時，應用程序兩端都會產生一個Socket實例，操作這個實例，完成所需的會話。對于一個網(wǎng)絡連接來說，套接字是平等的，并沒有差別，不因為在服務器端或在客戶端而產生不同級別。不管是Socket還是ServerSocket它們的工作都是通過SocketImpl類及其子類完成的。

重要的Socket API：java.net.Socket繼承于java.lang.Object，有八個構造器，其方法并不多，下面介紹使用最頻繁的三個方法，其它方法大家可以見JDK-1.3文檔。

Accept方法用于產生"阻塞"，直到接受到一個連接，并且返回一個客戶端的Socket對象實例。"阻塞"是一個術語，它使程序運行暫時"停留"在這個地方，直到一個會話產生，然后程序繼續(xù)；通常"阻塞"是由循環(huán)產生的。

getInputStream方法獲得網(wǎng)絡連接輸入，同時返回一個IutputStream對象實例。

getOutputStream方法連接的另一端將得到輸入，同時返回一個OutputStream對象實例。 注意：其中getInputStream和getOutputStream方法均會產生一個IOException，它必須被捕獲，因為它們返回的流對象，通常都會被另一個流對象使用。

2.如何開發(fā)一個Server-Client模型的程序 開發(fā)原理：

服務器，使用ServerSocket監(jiān)聽指定的端口，端口可以隨意指定（由于1024以下的端口通常屬于保留端口，在一些操作系統(tǒng)中不可以隨意使用，所以建議使用大于1024的端口），等待客戶連接請求，客戶連接后，會話產生；在完成會話后，關閉連接。

客戶端，使用Socket對網(wǎng)絡上某一個服務器的某一個端口發(fā)出連接請求，一旦連接成功，打開會話；會話完成后，關閉Socket。客戶端不需要指定打開的端口，通常臨時的、動態(tài)的分配一個1024以上的端口。

Socket接口是TCP/IP網(wǎng)絡的API，Socket接口定義了許多函數(shù)或例程，程序員可以用它們來開發(fā)TCP/IP網(wǎng)絡上的應用程序。要學Internet上的TCP/IP網(wǎng)絡編程，必須理解Socket接口。 Socket接口設計者最先是將接口放在Unix操作系統(tǒng)里面的。如果了解Unix系統(tǒng)的輸入和輸出的話，就很容易了解Socket了。網(wǎng)絡的Socket數(shù)據(jù)傳輸是一種特殊的I/O，Socket也是一種文件描述符。Socket也具有一個類似于打開文件的函數(shù)調用Socket()，該函數(shù)返回一個整型的Socket描述符，隨后的連接建立、數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔僮鞫际峭ㄟ^該Socket實現(xiàn)的。

常用的Socket類型有兩種：流式Socket（SOCK_STREAM）和數(shù)據(jù)報式Socket（SOCK_DGRAM）。流式是一種面向連接的Socket，針對于面向連接的TCP服務應用；數(shù)據(jù)報式Socket是一種無連接的Socket，對應于無連接的UDP服務應用。 Socket建立為了建立Socket，程序可以調用Socket函數(shù)，該函數(shù)返回一個類似于文件描述符的句柄。socket函數(shù)原型為：int socket(int domain, int type, int protocol);domain指明所使用的協(xié)議族，通常為PF_INET，表示互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議族（TCP/IP協(xié)議族）；type參數(shù)指定socket的類型：SOCK_STREAM 或SOCK_DGRAM，Socket接口還定義了原始Socket（SOCK_RAW），允許程序使用低層協(xié)議；protocol通常賦值"0"。Socket()調用返回一個整型socket描述符，你可以在后面的調用使用它。 Socket描述符是一個指向內部數(shù)據(jù)結構的指針，它指向描述符表入口。調用Socket函數(shù)時，socket執(zhí)行體將建立一個Socket，實際上"建立一個Socket"意味著為一個Socket數(shù)據(jù)結構分配存儲空間。 Socket執(zhí)行體為你管理描述符表。兩個網(wǎng)絡程序之間的一個網(wǎng)絡連接包括五種信息：通信協(xié)議、本地協(xié)議地址、本地主機端口、遠端主機地址和遠端協(xié)議端口。Socket數(shù)據(jù)結構中包含這五種信息。 socket在測量軟件中的使用也很廣泛

• 通信詞典解釋