Java網絡編程從入門到精通（14）：多種多樣的建立網絡連接的方式

在上一篇文章中我們討論了Socket類的基本用法，並給出的例子中使用Socket類連接服務器時使用了一種最簡單的連接方式，也就是通過IP和端口號來連接服務器。而為了使連接服務器的方式更靈活，Socket類不僅可以通過自身的構造方法連接服務器，而且也可以通過connect方法來連接數據庫。

一、通過構造方法連接服務器

我們可以通過6個重載構造函數以不同的方式來連接服務器。這6個重載的構造函數可以分為兩類：

1.自動選擇IP

這種方式是最常用的。所謂自動選擇IP，是指當本機有多塊網卡或者在一個網卡上綁定了多個IP時，Socket類會自動為我們選擇一個可用的IP.在上述6個構造方法中有4個是使用這種方法來連接服務器的。

（1） public Socket（String host， int port）

這是最常用的構造方法，在前面的例子中就是使用的這個構造方法。在使用時只需要提供一個字符串類型的IP或域名以及一個整型的端口號即可。在這個構造方法中可能會拋出兩個錯誤：UnknownHostException和IOException.發生第一個錯誤的原因是我們提供的host並不存在或不合法，而其它的錯誤被歸為IO錯誤。因此，這個構造方法的完整定義是：

public　Socket(String　host,　int　port)　throws　UnknownHostException,　IOException

（2） public Socket（InetAddress inetaddress， int port）

這個構造方法和第一種構造方法類似，只是將字符串形式的host改為InetAddress對象類型了。在這個構造方法中之所以要使用InetAddress類主要是因為考慮到在程序中可能需要使用Socket類多次連接同一個IP或域名，這樣使用InetAddress類的效率比較高。另外，在使用字符串類型的host連接服務器時，可能會發生兩個錯誤，但使用InetAddress對象來描述host，只會發生IOException錯誤，這是因為當你將IP或域名傳給InetAddress時，InetAddress會自動檢查這個IP或域名，如果這個IP或域名無效，那麼InetAddress就會拋出UnknownHostException錯誤，而不會由Socket類的構造方法拋出。因此，這個構造方法的完整定義是：

public　Socket(InetAddress　inetaddress,　int　port)　throws　IOException

（3） public Socket（String host， int port， boolean stream）

這個構造方法和第一種構造方法差不多，只是多了一個boolean類型的stream參數。如果這個stream為true，那麼這個構造方法和第一種構造方法完全一樣。如果stream為false，則使用UDP協議建立一個UDP連接（UDP將在下面的章節詳細討論，在這裡只要知道它和TCP最大的區別是UDP是面向無連接的，而TCP是面向有連接的），也許是當初Sun的開發人員在編寫Socket類時還未考慮編寫處理UDP連接的DatagramSocket類，所以才將建立UDP連接的功能加入到Socket類中，不過Sun在後來的JDK中加入了DatagramSocket類，所以，這個構造方法就沒什麼用了，因此，Sun將其設為了Deprecated標記，也就是說，這個構造方法在以後的JDK版本中可以會被刪除。其於以上原因，在使用Java編寫網絡程序時，盡量不要使用這個構造方法來建立UDP連接。

（4） public Socket（InetAddress inetaddress， int port， boolean flag）

這個構造方法和第三種構造方法的flag標記的含義一樣，也是不建議使用的。

下面的代碼演示上述4種構造方法的使用：

package mysocket;

import　java.net.*;
import　java.io.*;

public　class MoreConnection
{
　　　　 private　static　void　closeSocket(Socket　socket)
　　　　 {
　　　　　　　　 if　(socket　!=　null)
　　　　　　　　　　　　 try
　　　　　　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　　　　　　 socket.close();
　　　　　　　　　　　　 }
　　　　　　　　　　　　 catch　(Exception　e)　{　}
　　　　 }

　　　　 public　static　void　main(String[]　args)
　　　　 {
　　　　　　　　 Socket　socket1　=　null,　socket2　=　null,　socket3　=　null,　socket4　=　null;
　　　　　　　　 try
　　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　　 //　如果將www.ptpress.com.cn改成其它不存在的域名，將拋出UnknownHostException錯誤
　　　　　　　　　　　　 //　測試public　Socket(String　host,　int　port)
　　　　　　　　　　　　 socket1　=　new　Socket("www.ptpress.com.cn",　80);
　　　　　　　　　　　　 System.out.println("socket1連接成功!");
　　　　　　　　　　　　 //　測試public　Socket(InetAddress　inetaddress,　int　port)
　　　　　　　　　　　　 socket2　=　new　Socket(InetAddress.getByName("www.ptpress.com.cn"), 80);
　　　　　　　　　　　　 System.out.println("socket2連接成功!");

　　　　　　　　　　　　 //　下面的兩種建立連接的方式並不建議使用
　　　　　　　　　　　　 //　測試public　Socket(String　host,　int　port,　boolean　stream)
　　　　　　　　　　　　 socket3　=　new　Socket("www.ptpress.com.cn",　80,　false);
　　　　　　　　　　　　 System.out.println("socket3連接成功!");
　　　　　　　　　　　　 //　測試public　Socket(InetAddress　inetaddress,　int　i,　boolean　flag)
　　　　　　　　　　　　 socket4　=　new　Socket(InetAddress.getByName("www.ptpress.com.cn"), 80,　false);
　　　　　　　　　　　　 System.out.println("socket4連接成功!");
　　　　　　　　 }
　　　　　　　　 catch　(UnknownHostException　e)
　　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　　 System.out.println("UnknownHostException　被拋出!");
　　　　　　　　 }
　　　　　　　　 catch　(IOException　e)
　　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　　 System.out.println("IOException　被拋出!");
　　　　　　　　 }
　　　　　　　　 finally
　　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　　 closeSocket(socket1);
　　　　　　　　　　　　 closeSocket(socket2);
　　　　　　　　　　　　 closeSocket(socket3);
　　　　　　　　　　　　 closeSocket(socket4);
　　　　　　　　 }
　　　　 }
}

在上面代碼中的最後通過finally關閉了被打開的Socket連接，這是一個好習慣。因為只有在將關閉Socket連接的代碼寫在finally裡，無論是否出錯，都會執行這些代碼。但要注意，在關閉Socket連接之前，必須檢查Socket對象是否為null，這是因為錯誤很可能在建立連接時發生，這樣Socket對象就沒有建立成功，也就用不著關閉了。

1.手動綁定IP

當本機有多個IP時（這些IP可能是多塊網卡上的，也可能是一塊網卡上綁定的多個IP），在連接服務器時需要由客戶端確定需要使用哪個IP.這樣就必須使用Socket類的另外兩個構方法來處理。下面讓我們來看看這兩個構造方法是如何來使用特定的IP來連接服務器的。

public Socket（String host， int port， InetAddress inetaddress， int localPort）

這個構造方法的參數分為兩部分，第一部分為前兩個參數：host和port，它們分別表示要連接的服務器的IP和端口號。第二部分為後兩個參數：inetaddress和localPort.其中inetaddress則表示要使用的本地的IP，而localPort則表示要綁定的本地端口號。這個localPort這以設置為本機的任何未被綁定的端口號。如果將localPort的值設為0，java將在1024到65，535之間隨即選擇一個未綁定的端口號。因此，在一般情況下將localPort設為0.

public Socket（InetAddress inetaddress， int port， InetAddress inetaddress1， int localPort）

這個構造方法和第一個構造方法基本相同，只是將第一個參數host換成了inetaddress.其它的使用方法和第一個構造方法類似。

在下面的代碼中將使用這兩個構造方法來做一個實驗。我們假設有兩台計算機：PC1和PC2.PC1和PC2各有一塊網卡。PC1綁定有兩個IP：192.168.18.252和200.200.200.200.PC2綁定有一個IP：200.200.200.4.PC1和PC2的子網掩碼都是255.255.255.0.而PC1的默認網關為：192.168.28.254.下面的代碼需要在PC1上運行。

package mysocket;

import　java.net.*;

public　class MoreConnection1
{
　　　　 public　static　void　main(String[]　args)
　　　　 {
　　　　　　　　 try
　　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　　 InetAddress　localAddress1　=　InetAddress.getByName("200.200.200.200");
　　　　　　　　　　　　 InetAddress　localAddress2　=　InetAddress.getByName("192.168.18.252");
　　　　　　　　　　　 // 如果將localAddress1改成localAddress2，socket1無法連接成功
　　　　　　　　　　　　 Socket　socket1　=　new　Socket("200.200.200.4",　80,　localAddress1,　0);
　　　　　　　　　　　　 System.out.println("socket1連接成功!");
　　　　　　　　　　　　 Socket　socket2　=　new　Socket("www.ptpress.com.cn",　80, localAddress2,　0);
　　　　　　　　　　　　 System.out.println("socket2連接成功!");
　　　　　　　　　　　　 //　下面的語句將拋出一個IOException錯誤
　　　　　　　　　　　　 Socket　socket3　=　new　Socket("www.ptpress.com.cn",　80, localAddress1,　0);
　　　　　　　　　　　　 System.out.println("socket3連接成功!");
　　　　　　　　　　　　 socket1.close();
　　　　　　　　　　　　 socket2.close();
　　　　　　　　　　　　 socket3.close();
　　　　　　　　 }
　　　　　　　　 catch　(Exception　e)
　　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　　 System.out.println(e.getMessage());
　　　　　　　　 }
　　　　 }
}

運行上面代碼的輸出結果如下：

socket1連接成功!
socket2連接成功!
Connection　timed　out:　connect

從上面的輸出結果可以看出，socket1和socket2已經連接成功，而socket3並未連接成功。從例程4-8可以看出，socket1在連接時使用localAddress1綁定到了200.200.200.200上，而PC2的IP是200.200.200.4，因此，socket1所使用的IP和PC2的IP在同一個網段，所以socket1可以連接成功。如果將localAddress1改成localAddress2後，socket1將無法連接成功。另外兩個Socket連接socket2和socket3是通過Internet連接www.ptpress.com.cn.它們所不同的是socket2綁定的是192.168.18.252，而socket3綁定的是200.200.200.200.它們執行的結果是socket2可以連接成功，而socket3連接失敗。這是因為socket2所綁定的IP和PC1的默認網關192.168.18.254在同一個網段，因此，socket2可以連接到Internet.而socket3所綁定的IP和PC1的IP不在同一個網段，因此，socket3將無法連接到Internet.

二、通過connect方法連接服務器

Socket類不僅可以通過構造方法直接連接服務器，而且還可以建立未連接的Socket對象，並通過connect方法來連接服務器。Socket類的connect方法有兩個重載形式：

1.public void connect（SocketAddress endpoint） throws IOException

Socket類的connect方法和它的構造方法在描述服務器信息（IP和端口）上有一些差異。在connect方法中並未象構造方法中以字符串形式的host和整數形式的port作為參數，而是直接將IP和端口封裝在了SocketAddress類的子類InetSocketAddress中。可按如下形式使用這個connect方法：

Socket　socket　=　new　Socket();
socket.connect(new　InetSocketAddress(host,　port));


2.public void connect（SocketAddress endpoint， int timeout） throws IOException

這個connect方法和第一個connect類似，只是多了一個timeout參數。這個參數表示連接的超時時間，單位是毫秒。使用timeout設為0，則使用默認的超時時間。

在使用Socket類的構造方法連接服務器時可以直接通過構造方法綁定本地IP，而connect方法可以通過Socket類的bind方法來綁定本地IP.例程4-9演示如何使用connect方法和bind方法。

package mysocket;

import　java.net.*;

public　class MoreConnection2
{
　　　　 public　static　void　main(String[]　args)
　　　　 {
　　　　　　　　 try
　　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　　 Socket　socket1　=　new　Socket();
　　　　　　　　　　　　 Socket　socket2　=　new　Socket();
　　　　　　　　　　　　 Socket　socket3　=　new　Socket();
　　　　　　　　　　　　 socket1.connect(new　InetSocketAddress("200.200.200.4",　80));
　　　　　　　　　　　　 socket1.close();
　　　　　　　　　　　　 System.out.println("socket1連接成功!");
　　　　　　　　　　　　 /*
　　　　　　　　　　　　　　　 將socket2綁定到192.168.18.252將產生一個IOException錯誤
　　　　　　　　　　　　 socket2.bind(new　InetSocketAddress("192.168.18.252",　0));
　　　　　　　　　　　　 */
　　　　　　　　　　　　 socket2.bind(new　InetSocketAddress("200.200.200.200",　0));
　　　　　　　　　　　　 socket2.connect(new　InetSocketAddress("200.200.200.4",　80));

　　　　　　　　　　　　 socket2.close();
　　　　　　　　　　　　 System.out.println("socket2連接成功!");

　　　　　　　　　　　　 socket3.bind(new　InetSocketAddress("192.168.18.252",　0));
　　　　　　　　　　　　 socket3.connect(new　InetSocketAddress("200.200.200.4",　80),　2000);
　　　　　　　　　　　　 socket3.close();
　　　　　　　　　　　　 System.out.println("socket3連接成功!");
　　　　　　　　 }
　　　　　　　　 catch　(Exception　e)
　　　　　　　　 {
　　　　　　　　　　　　 System.out.println(e.getMessage());
　　　　　　　　 }
　　　　 }
}

上面的代碼的輸出結果為：

socket1連接成功!
socket2連接成功!
Connection　timed　out:　connect

在上面代碼中的socket3連接服務器時為其設置了超時時間（2000毫秒），因此，socket3在非常短的時間就拋出了IOException錯誤。