利用Socket实现双机交互

1计算机网络课程设计题目：通过Socket双机交互院（系）：计算机与信息科学学院专业：软件工程班级：软件1202学号：12207402411220740240姓名：陈文琪黄弘毅指导教师：刘君2014年12月24日2目录一.设计任务.................................................................................................................3二．Java语言简介......................................................................................................3(1)简单性............................................................................................................4(2)面向对象........................................................................................................4(3)多线程............................................................................................................4(4)分布性............................................................................................................4(5)体系结构中立................................................................................................5(6)安全性............................................................................................................5三．JAVASockets编程概述：..................................................................................5四．TCP简介及特点原理...........................................................................................7五．TCP的服务流程...................................................................................................7六．客户机/服务器通信的实现..............................................................................10（1）服务器端的开发....................................................................................10（2）客户端的开发..........................................................................................10七．程序的实现..........................................................................................................11（1）服务器端的实现......................................................................................11（2）客户端的实现..........................................................................................11（3）打包发布..................................................................................................16八．实验中的问题......................................................................................................16九.课程设计的总结体会...........................................................................................17十.参考文献...............................................................................................................183【摘要】：所谓socket通常也称作套接字，应用程序通常通过套接字向网络发出请求或者应答网络请求。它是一种基于TCP/IP的编程接口，它采用客户/服务器通信机制，使客户端和服务器端通过Socket接口在网络上实现连接和数据交换。它提供了一系列系统调用，使用户可以方便地实现TCP和UDP等多种网络协议的通信。它使用户可以在网络协议上工作而不必对该网络协议有非常深入的了解。这样编写的程序可被迅速移植到任何支持Socket的网络系统中去。本文通过主要利用JavaSocket来实现双机通信，实现一个简单的服务器，客户端聊天通信工具。并对JavaSocket的实现进行简单的分析和讲解，通过本文以达到对Socket的原理又一个较清晰的认识。一.设计任务1.利用JavaSocket来实现双机通信，理解TCP状态机图。2.要求使用JavaSocket编程，采用其中的TCP面向连接方式，实现文本数据的交换。黄弘毅：对程序进行测试，主要在局域网和虚拟机和与物理机之间测试。陈文琪：编写程序代码，实现双机交互通信。4二．Java语言简介Java语言的优点主要表现在：简单、面向对象、多线程、分布性、体系结构中立、安全性等方面。(1)简单性Java与C++语言非常相近，但Java比C++简单，它抛弃了C++中的一些不是绝对必要的功能，如头文件、预处理文件、指针、结构、运算符重载、多重继承以及自动强迫同型。Java实现了自动的垃圾收集，简化了内存管理的工作。这使程序设计更加简便，同时减少了出错的可能。(2)面向对象Java提供了简单的类机制和动态的构架模型。对象中封装了它的状态变量和方法，很好地实现了模块化和信息隐藏；而类则提供了一类对象的原型，通过继承和重载机制，子类可以使用或重新定义父类或超类所提供的方法，从而既实现了代码的复用，又提供了一种动态的解决方案。Java是一种完全面向对象的程序设计语言，它除了数组、布尔和字符三个基本数据类型外的其它类都是对象，它不再支持全局变量。在Java中，如果不创建新类就无法创建程序，Java程序在运行时必须先创建一个类的实例，然后才能提交运行。Java同样支持继承特性，Java的类可以从其它类中继承行为，但Java只支持类的单重继承，5即每个类只能从一个类中继承。Java支持界面，界面允许程序员定义方法但又不立即实现，一个类可以实现多个界面，利用界面可以得到多重继承的许多优点而又没有多重继承的问题。(3)多线程多线程使应用程序可以同时进行不同的操作，处理不同的事件。在多线程机制中，不同的线程处理不同的任务，他们之间互不干涉，不会由于一处等待影响其他部分，这样容易实现网络上的实时交互操作。Java程序可以有多个执行线程，如可以让一个线程进行复杂的计算，而让另一个线程与用户进行交互，这样用户可以在不中断计算线程的前提下与系统进行交互。多线程保证了较高的执行效率。(4)分布性Java是面向网络的语言。通过它提供的类库可以处理TCP/IP协议，用户可以通过URL地址在网络上很方便的访问其他对象。(5)体系结构中立Java是一种网络语言，为使Java程序能在网络的任何地方运行，Java解释器生成与体系结构无关的字节码结构的文件格式。Java为了做到结构中立，除生成机器无关的字节码外，还制定了完全统一的语言文本，如Java的基本数据类型不会随目标机的变化而变化，一个整型总是32位，一个长整型总是64位。为了使Java的应用程序能不依赖于具体的系统，Java语言环境还提6供了用于访问底层操作系统功能的类组成的包，当程序使用这些包时，可以确保它能运行在各种支持Java的平台上。java.lang:一般的语言包。其中包括用于字符串处理、多线程、异常处理和数字函数等的类，该包是实现Java程序运行平台的基本包java.util:实用工具包。其中包括哈希表、堆栈、时间和日期等java.io:基于流模型的输入/输出包。该包用统一的流模型实现了各种格式的输入/输出，包括文件系统、网络和设备的输入/输出等java.net:网络包。该包支持TCP/IP协议，其中提供了socket、URL和抽象窗口工具集。其中实现了可以跨平台的图形用户界面组件，包括窗口、菜单、滚动条和对话框等java.applet:支持applet程序设计的基本包(6)安全性用于网络、分布环境下的Java必须要防止病毒的入侵，Java不支持指针，一切对内存的访问都必须通过对象的实例变量来实现，这样就防止了程序员使用欺骗手段访问对象的私有成员，同时也避免了指针操作中容易产生的错误。三．JAVASockets编程概述：用Java语言编程实现Socket通信，其原理与使用其他语言基本相同，不同之处是：（1）java是跨平台的编程语言，所以用java编写7的Socket通信程序可以工作在所有支持TCP/IP协议和java的软硬件平台上；（2）因为Java是面向对象的语言，所以在编程中需要使用一些与Socket有关的系统类，其中用于实现流Socket的类主要有：InetAddress类,Socket类,ServerSocket类InetAddress类的对象用来保存IP地址，Socket类的对象用来创建Socket通信的客户端，Socket通信的服务器端则有ServerSocket类的对象来实现，用上述几个类就可以很方便的生成用户自己的TCP/IP通信程序。这几个类都属于Java.net包，大部分用来处理网络操作的系统类都包含在这个包中，所以用JAVA编写程序是，一般要在程序开始部分用import语句加载这个包，以便引入这些类。用JAVA语言编写Socket程序的过程就是创建和定义Socket类和ServerSocket类的子类的过程。四．TCP简介及特点原理TCP是一种面向连接（连接导向）的、可靠的、基于字节流的运输层（Transportlayer）通信协议。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能。在因特网协议族中，TCP层是位于IP层之上，应用层之下的中间层。不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接，但是IP层不提供这样的流机制，而是提供不可靠的包交换。TCP建立连接之8后，通信双方都同时可以进行数据的传输，其次，他是全双工的