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socket编程实例?socket截取

编程之家2026-05-22734次浏览

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Linux是多任务的操作系统,可在运行在Intel 80386及更高档次的PC机、ARMS、MIPS和PowerPC等多种计算机平台,已成为应用广泛、可靠性高、功能强大的计算机操作系统,Linux具有内核小、效率高、源代码开放等优点,还内含了TCP/IP网络协议,很适合在服务器领域使用,而服务器主要用途之一就是进行网络通信,随着计算机办公自动化处理技术的应用与推广,网络的不断普及,传统的纸张式文件传输方式已经不再适合发展的需要,人们更期待一种便捷、高效、环保、安全的网络传输方式.

协议概述TCP/IP即传输控制协议/网络协议[1](Transmission Control Protocol/Internet Protocol),是一个由多种协议组成的协议族,他定义了计算机通过网络互相通信及协议族各层次之间通信的规范,图1描述了Linux对IP协议族的实现机制[2]。

Linux支持BSD的套接字和全部的TCP/IP协议,是通过网络协议将其视为一组相连的软件层来实现的,BSD套接字(BSD Socket)由通用的套接字管理软件支持,该软件是INET套接字层,用来管理基于IP的TCP与UDP端口到端口的互联问题,从协议分层来看,IP是网络层协议,TCP是一个可靠的端口到端口的传输层协议,他是利用IP层进行传接报文的,同时也是面向连接的,通过建立一条虚拟电路在不同的网路间传输报文,保证所传输报文的无丢失性和无重复性。用户数据报文协议(User Datagram Protocol,UDP)也是利用IP层传输报文,但他是一个非面向连接的传输层协议,利用IP层传输报文时,当目的方网际协议层收到IP报文后,必须识别出该报文所使用的上层协议(即传输层协议),因此,在IP报头上中,设有一个"协议"域(Protocol)。通过该域的值,即可判明其上层协议类型,传输层与网络层在功能说的最大区别是前者提供进程通信能力,而后者则不能,在进程通信的意义上,网络通信的最终地址不仅仅是主机地址,还包括可以描述进程的某种标识符,为此,TCP/UDP提出了协议端口(Protocol Port)的概念,用于标识通信的进程,例如,Web服务器进程通常使用端口80,在/etc/services文件中有这些注册了的端口地址。

对于TCP传输,传输节点间先要建立连接,然后通过该连接传输已排好序的报文,以保证传输的正确性,IP层中的代码用于实现网际协议,这些代码将IP头增加到传输数据中,同时也把收到的IP报文正确的传送到TCP层或UDP层。TCP是一个面向连接协议,而UDP则是一个非面向连接协议,当一个UDP报文发送出去后,Linux并不知道也不去关心他是否成功地到达了目的的主机,IP层之下,是支持所有Linux网络应用的网络设备层,例如点到点协议(Point to Point Protocol,PPP)和以太网层。网络设备并非总代表物理设备,其中有一些(例如回送设备)则是纯粹的软件设备,网络设备与标准的Linux设备不同,他们不是通过Mknod命令创建的,必须是底层软件找到并进行了初始化之后,这些设备才被创建并可用。因此只有当启动了正确设置的以太网设备驱动程序的内核后,才会有/dev/eth0文件,ARP协议位于IP层和支持地址解析的协议层之间。

网络通信原理所有的网络通信就其实现技术可以分为两种,线路交换和包交换,计算机网络一般采用包交换,TCP使用了包交换通信技术,计算机网络中所传输的数据,全部都以包(Packet)这个单位来发送,包由"报头"和"报文"组成,结构如图2所示,在"报头"中记载有发送主机地址,接收主机地址及与报文内容相关的信息等,在"报文"中记载有需要发送的数据,网络中的每个主机和路由器中都有一个路由寻址表,根据这个路由表,包就可以通过网络传送到相应的目的主机。

网络通信中的一个非常重要的概念就是套接字(Socket)[3,4],简单地说,套接字就是网络进程的ID,网络通信归根到底是进程的通信,在网络中,每个节点有一个网络地址(即IP地址),两个进程通信时,首先要确定各自所在网络节点的网络地址,但是,网络地址只能确定进程所在的计算机,而一台计算机上可能同时有多个网络进程,还不能确定到底是其中的哪个进程,由此套接字中还要有其他的信息,那就是端口号(Port),在一台计算机中,一个端口一次只能分配给一个进程,即端口号与进程是一一对应的关系,所以,端口号和网络地址就能唯一地确定Internet中的一个网络进程。可以认为:套接字=网络地址+端口号系统调用一个Socket()得到一个套接字描述符,然后就可以通过他进行网络通信了。

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套接字有很多种类,最常用的就有两种;流式套接字和数据报套接字。在Linux中分别称之为"SOCK_STREAM"和"SOCK_DGRAM)"他们分别使用不同的协议,流式套接字使用TCP协议,数据报套接字使用UDP协议,本文所使用的是流式套接字协议。

网络通信原理在文件传输程序设计中的应用网络上的绝大多数通信采用的都是客户机/服务器机制(Client/Server),即服务器提供服务,客户是这些服务的使用者,服务器首先创建一个Socket,然后将该Socket与本地地址/端口号绑定(Bind()),成功之后就在相应的Socket上监听(Listen())。当Accept()函数捕捉到一个连接服务(Connect())请求时,接受并生成一个新的Socket,并通过这个新的Socket与客户端通信,客户端同样也要创建一个Socket,将该Socket与本地地址/端口号绑定,还需要指定服务器端的地址与端口号,随后向服务器端发出Connect(),请求被服务器端接受后,可以通过Socket与服务器端通信。

TCP是一种面向连接的、可靠的、双向的通信数据流,说他可靠,是因为他使用3段握手协议传输数据,并且在传输时采用"重传肯定确认"机制保证数据的正确发送:接收端收到的数据后要发出一个肯定确认,而发送端必须要能接受到这个肯定信号,否则就要将数据重发。在此原理基础之上,设计了基于Linux操作系统下TCP/IP编程实现文件传输的实例。我们采用客户机/服务器模式通信时,通信双方发送/接收数据的工作流程如图3所示。

文件传输就是基于客户机/服务器模型而设计的,客户机和服务器之间利用TCP建立连续,因文件传输是一个交互式会话系统,客户机每次执行文件传输,都需要与服务器建立控制连接和数据连接,其中控制连接负责传输控制信息、利用控制命令、客户机可以向服务器提出无限次的请求,客户机每次提出的请求,服务器与客户机建立一个数据连接,进行实际的数据传输,数据传输完毕后,对应的数据连接被清除,控制连接依然保持,等待客户机发出新的传输请求,直到客户机撤销控制连接,结束会话。

当进行文件传输时,首先向服务器发出连接请求,服务器验证身份后,与客户端建立连接,双方进入会话状态,这时只要客户端向服务器端发出数据连接请求,建立起数据连接后,双方就进入数据传输状态,数据传输完毕后,数据连接被撤销,如此循环反复,直到会话结束,从而实现将文件从服务器端传输至客户机端。

文件传输程序设计流程[5,客户端的TCP应用程序流程(1)先用Socket()创建本地套接口,给服务器端套接口地址结构赋值。

(2)用Connect()函数使本地套接口向服务器端套接口发出建立连接请求,经3次握手建立TCP连接。

(3)用Read()函数读取所要接收的文件名以及存放在内存里的文件内容。

(4)用Open()函数打开客户端新建立的目标文件,如果没有建立,该函数会自动生成目标文件,等待存放文件内容。

(5)最后用Write()函数将读取的文件内容存放在新的目标文件中,以实现服务器端向客户端的文件传输。

(6)通信结束,用Close()关闭套接口,停止接收文件。

服务器端的TCP应用程序流程(1)先用Open()函数打开等待传输的可读文件;(2)用Socket()创建套接口,并给套接口地址结构赋值;(3)用Bind()函数绑定套接口;(4)用Listen()函数在该套接口上监听请求;(5)用Accept()函数接受请求,产生新的套接口及描述字,并与客户端连接;(6)用Lseek()函数是为了在每次接受客户机连接时,将用于读的源文件指针移到文件头;(7)用Read()函数读取一定长度的源文件数据;(8)最后用Write()函数将读取的源文件数据存放在内存中,以便客户端读取;(9)传输完毕时,用Close()关闭所有进程,结束文件传输。

结语Linux操作系统在网络应用方面具有很强的开发潜力,同时Linux也是可靠性、安全性非常高的系统,因此在基于TCP/IP网络通信的研究与开发中,通常选用Linux操作系统作为开发平台

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一个简单的TCP客户端程序流程

1、使用WSAStartup()初始化WinSock库。

2、使用socket()创建一个IPPROTO_TCP SOCKET。

3、使用gethostbyname()/gethostbyaddr()获取主机信息。

4、使用connect()和我们创建的套接字连接服务器。

5、使用send()/recv()发送和接收数据,直到我们的TCP会话结束。

6、使用closesocket()关闭套接字连接。

7、使用WSACleanup()释放WinSock。

初始化WinSock

正如其它每个WinSock程序一样,我们需要初始化WinSock库。这也基本上是一种检查WinSock是否在当前系统可用的方法,对于以前的版本,我们当然希望是这样。

int wsaret=WSAStartup(0x101,&wsaData);

if(wsaret)

return;

创建SOCKET

套接字是一种实体,它担当了客户端和服务器之间的端点。当客户端连接到服务器之后,就会存在两个套接字——客户端一边的套接字和相应的服务器一边的套接字。让我们来称它们为CLIENTSOCK和SERVERSOCK。当客户端在CLIENTSOCK使用send()时,服务器可以在SERVERSOCK使用recv()来接收客户端所发送的数据,反之亦然。对于我们的目的,我们使用一个名为socket()的函数来创建套接字。

SOCKET conn;

conn=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);

if(conn==INVALID_SOCKET)

return;

获取主机信息

显然,我们在连接到主机(服务器)之前,要获取它的信息。我们可以使用两个函数——gethostbyname()和gethostbyaddr()。当我们拥有服务器的DNS名称时,我们可以使用gethostbyname()函数,例如codeproject.com或ftp.myserver.org之类的名称。当我们拥有要连接的服务器的IP地址时,可以使用gethostbyaddr()函数,例如192.168.1.1或202.54.1.100。

显然,我们希望能使我们的最终用户既能使用DNS名称,也能使用IP地址。那么,为了这些工作对他来说透明,我们需要像下面这样玩一个小把戏。我们对入口字符串使用inet_addr(),这个函数会把一个IP地址转换成一个标准的网络地址格式。这样一来,如果它返回失败,我们就可以知道这个字符串不是一个IP地址,如果它成功的话,我们就可以假设它是一个有效的IP地址了。

if(inet_addr(servername)==INADDR_NONE)

{

hp=gethostbyname(servername);

}

else

{

addr=inet_addr(servername);

hp=gethostbyaddr((char*)&addr,sizeof(addr),AF_INET);

}

if(hp==NULL)

{

closesocket(conn);

return;

}

连接到服务器

connect()函数用于向目标服务器建立连接。我们向它传递我们先前创建的套接字和一个sockaddr结构。我们使用由gethostbyname()/gethostbyaddr()返回的主机地址为sockaddr成员赋值,并输入一个要连接的有效端口。

server.sin_addr.s_addr=*((unsigned long*)hp->h_addr);

server.sin_family=AF_INET;

server.sin_port=htons(80);

if(connect(conn,(struct sockaddr*)&server,sizeof(server)))

{

closesocket(conn);

return;

}

会话

当套接字连接建立后,客户端和服务器就可以通过send()和recv()来发送/接收数据了。这通常称为TCP会话。对于我们的特定情况,我们需要进行HTTP会话。和那些复杂的SMTP或POP3协议相比,它还是比较简单的。HTTP的GET命令用于从HTTP服务器上获取文件。这个文件可以是HTML文件、图像文件、压缩文件、MP3文件等等。这样,这个文件就会被发送了(这是它最简单的形式)。当然,还有一些更复杂的方法来使用这个命令。

GET http-path-to-file\r\n\r\n

在我们的程序中,我们像这样来发送GET命令:

sprintf(buff,"GET%s\r\n\r\n",filepath);

send(conn,buff,strlen(buff),0);

当我们发送了这个命令的时候,我们就应该知道服务器就要开始把我们所请求的文件发送给我们了。就像我们使用send()来发送我们的命令一样,我们可以使用recv()来接收服务器发送给我们的数据。我们循环调用recv(),直到它返回零,这时候我们就会知道服务器已经将数据发送完毕了。并且,对于我们的特定情况,我们可以将这些数据写入文件,就像我们要下载并保存这个文件一样。

while(y=recv(conn,buff,512,0))

{

f.Write(buff,y);

}

关闭连接

现在我们的会话结束了,我们必须关闭连接。在我们的情况下,HTTP连接在文件发送完毕之后就会被服务器关闭了,但是这不要紧,我们仍然需要关闭我们的套接字并释放资源。在更加复杂的会话中,我们通常在调用closesocket()之前调用shutdown()来确定缓冲区已经被刷新,否则可能会有部分数据丢失。

closesocket(conn);

释放WinSock

我们调用WSACleanup()来结束WinSock的使用。

WSACleanup();

浅谈Java中如何利用socket进行网络编程(一)

Socket是网络上运行的两个程序间双向通讯的一端,它既可以接受请求,也可以发送请求,利用它可以较为方便的编写网络上的数据的传递。在java中,有专门的socket类来处理用户的请求和响应。利用SOCKET类的方法,就可以实现两台计算机之间的通讯。这里就介绍一下在JAVA中如何利用socket进行网络编程。在Java中Socket可以理解为客户端或者服务器端的一个特殊的对象,这个对象有两个关键的方法,一个是getInputStream方法,另一个是getOutputStream方法。getInputStream方法可以得到一个输入流,客户端的Socket对象上的getInputStream方法得到的输入流其实就是从服务器端发回的数据流。GetOutputStream方法得到一个输出流,客户端Socket对象上的getOutputStream方法返回的输出流就是将要发送到服务器端的数据流,(其实是一个缓冲区,暂时存储将要发送过去的数据)。程序可以对这些数据流根据需要进行进一步的封装。本文的例子就对这些数据流进行了一定的封装(关于封装可以参考Java中流的实现部分)。一、建立服务器类 Java中有一个专门用来建立Socket服务器的类,名叫ServerSocket,可以用服务器需要使用的端口号作为参数来创建服务器对象。ServerSocket server= new ServerSocket(9998)这条语句创建了一个服务器对象,这个服务器使用9998号端口。当一个客户端程序建立一个Socket连接,所连接的端口号为9998时,服务器对象server便响应这个连接,并且server.accept()方法会创建一个Socket对象。服务器端便可以利用这个Socket对象与客户进行通讯。Socket incoming= server.accept()进而得到输入流和输出流,并进行封装BufferedReader in= new BufferedReader(new InputStreamReader(incoming.getInputStream())); PrintWriter out= new PrintWriter(incoming.getOutputStream(),true);随后,就可以使用in.readLine()方法得到客户端的输入,也可以使用out.println()方法向客户端发送数据。从而可以根据程序的需要对客户端的不同请求进行回应。

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