Работа с потоковыми сокетами

Как мы уже говорили, интерфейс сокетов позволяет передавать данные между двумя приложениями, работающими на одном или разных узлах сети. В процессе создания канала передачи данных одно из этих приложений выполняет роль сервера, а другое - роль клиента. После того как канал будет создан, приложения становятся равноправными - они могут передавать друг другу данные симметричным образом.

Рассмотрим этот процесс в деталях.

Инициализация сервера

Вначале мы рассмотрим действия приложения, которое на момент инициализации является сервером.

Первое, что должно сделать серверное приложение, это создать объект класса ServerSocket, указав конструктору этого класса номер используемого порта:

ServerSocket ss;
ss = new ServerSocket(9999);

Заметим, что объект класса ServerSocket вовсе не является сокетом. Он предназначен всего лишь для установки канала связи с клиентским приложением, после чего создается сокет класса Socket, пригодный для передачи данных.

Установка канала связи с клиентским приложением выполняется при помощи метода accept, определенного в классе ServerSocket:

Socket s;
s = ss.accept();

Метод accept приостанавливает работу вызвавшего потока до тех пор, пока клиентское приложение не установит канал связи с сервером. Если ваше приложение однопоточное, его работа будет блокирована до момента установки канала связи. Избежать полной блокировки приложения можно, если выполнять создание канала передачи данных в отдельном потоке.

Как только канал будет создан, вы можете использовать сокет сервера для образования входного и выходного потока класса InputStream и OutputStream, соответственно:

InputStream is;
OutputStream os;
is = s.getInputStream();
os = s.getOutputStream();

Эти потоки можно использовать таким же образом, что и потоки, связанные с файлами.

Обратите также внимание на то, что при создании серверного сокета мы не указали адрес IP и тип сокета, ограничившись только номером порта.

Что касается адреса IP, то он, очевидно, равен адресу IP узла, на котором запущено приложение сервера. В классе ServerSocket определен метод getInetAddress, позволяющий определить этот адрес:

public InetAddress getInetAddress();

Тип сокета указывать не нужно, так как для работы с датаграммными сокетами предназначен класс DatagramSocket, который мы рассмотрим позже.

Инициализация клиента

Процесс инициализации клиентского приложения выглядит весьма просто. Клиент должен просто создать сокет как объект класса Socket, указав адрес IP серверного приложения и номер порта, используемого сервером:

Socket s;
s = new Socket("localhost",9999);

Здесь в качестве адреса IP мы указали специальный адрес localhost, предназначенный для тестирования сетевых приложений, а в качестве номера порта - ззначение 9999, использованное сервером.

Теперь можно создавать входной и выходной потоки. На стороне клиента эта операция выполняется точно также, как и на стороне сервера:

InputStream is;
OutputStream os;
is = s.getInputStream();
os = s.getOutputStream();

Передача данных между клиентом и сервером

После того как серверное и клиентское приложения создали потоки для приема и передачи данных, оба этих приложения могут читать и писать в канал данных, вызывая методы read и write, определенные в классах InputStream и OutputStream.

Ниже мы представили фрагмент кода, в котором приложение вначале читает данные из входного потока в буфер buf, а затем записывает прочитанные данные в выходной поток:

byte buf[] = new byte[512];
int lenght;
lenght = is.read(buf);
os.write(buf, 0, lenght);
os.flush();

На базе потоков класса InputStream и OutputStream вы можете создать буферизованные потоки и потоки для передачи форматированных данных, о которых мы рассказывали раньше.

Завершение работы сервера и клиента

После завершения передачи данных вы должны закрыть потоки, вызвав метод close:

is.close();
os.close();

Когда канал передачи данных больше не нужен, сервер и клиент должны закрыть сокет, вызвав метод close, определенный в классе Socket:

s.close();

Серверное приложение, кроме того, должно закрыть соединение, вызвав метод close для объекта класса ServerSocket:

ss.close();