计算机网络通信模型之cs模式（一）简单的socket

开始之前，先大概说一下吧。计算机网络研究的是理论，讲究的是网络过程中的连接方式，还有协议制定的原因，为什么这么指定，它不是一个简单的敲代码,做码农就好了的，关键是在于创新，先是理解协议为什么这么制定，要怎么样才可以更加好的指定出下一个协议，怎么才可以做出一个好的东西。

什么是cs

cs即：client/server，是服务器客户端结构。是一种“一对多”的模式，一台服务器，处理多个客户端发来的请求，完成了业务逻辑之后，再返回给客户端一些信息。其中，服务器不会主动发起请求，都是被动处理的，像一头牛，拉一下绳子走几步；而客户端则主要是提供一个界面，给你点击一些功能按钮，其实每一个按钮就是一个请求，发送到服务器中给你实现这个请求，再把结果返回给你。就像你有一道数学题目不会，打开客户端（一个app，或者exe）然后输入你的问题，点击解答按钮，就有一个请求通过网络到了服务器，服务器做出了这道题，把答案返回给你，你的客户端界面再显示出这道题的答案，这就是所谓的cs模式的工作流程了。（小猿搜题之类的就是这么个流程了）

socket

socket是一种实现网络连接的方式，通过两台电脑一边一个socket嵌套字，在两台电脑（一台服务器，一台主机）之间建立通道，然后他们就可以传输数据了。这其实是一种思想的具体化，网络通信理论提出了要连接两个电脑，就需要这么个东西去实现功能，人们把它设计出来，就命名为嵌套字。
所以，代码什么的，只是一种实现，谁都可以，记住，一个好的计算机科学家，不是只能实现，而是要有想法，实现什么的，只要你的理论没有漏洞，是不会出现bug的。出现了，也是语言底层设计本身有问题，不是你的错。
那么，下面说一下简单的socket应用吧：
第一个是实现回声的cs代码：所谓回声，就是客户端发什么信息xxxx，服务器就回复一个：我是服务器，我收到了你的信息：xxxx。
代码如下，java实现;

import java.io.*;
import java.net.*;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;public class server {//设置端口号/public static int portNo=3333;public static void main(String[] args) throws IOException {//初始化serverSocket类ServerSocket s=new ServerSocket(portNo);System.out.println("The Server is starting...");//建立socket连接(阻塞，直到有客户端连接)Socket socket=s.accept();//接收数据try{//构造输入流缓存BufferedReader bufReader=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));PrintWriter out=new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())),true);String time=new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss").format(new Date());while(true){//按行读取输入内容String strLine=bufReader.readLine();//如果收到byebye则退出循环if(strLine.equals("byebye")){break;}System.out.println("In the Server reveived the info: "+strLine);//向客户端发送接收到的数据System.out.println("The server is send the received msg to the client...");out.println("The received msg is: "+strLine+" and The time is:"+time);}}catch(Exception e){e.printStackTrace();}finally{System.out.println("close the Server socket and the io");//关闭socket,断开连接socket.close();s.close();}}}


客户端

import java.io.*;
import java.net.*;public class client {/*** @param args*/public static String clientName="laughcry";//设置端口号public static int portNo=3333;public static void main(String[] args) throws IOException {// TODO Auto-generated method stub//设置连接地址类，连接本地，描述使用本socket的ip地址InetAddress addr=InetAddress.getByName("localhost");//初始化socket类Socket socket=new Socket(addr,portNo);try{System.out.println("socket="+socket);//设置io句柄BufferedReader bufReader=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));PrintWriter out=new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())),true);//向服务器端发送数据out.println("Hello server ,I am "+clientName);//接受服务器返回的信息String str=bufReader.readLine();System.out.println("The msg from server is: "+str);out.println("byebye");}catch(Exception e){e.printStackTrace();}finally{//关闭连接System.out.println("close the client socket and the io.");socket.close();}}}


这个例子只是在一台电脑上开两个程序，然后client访问server而已。是用来理解一下socket的，之后的这个才是通常的cs架构应有的一对多功能，基于第一个代码加一个多线程处理就好了。

先是客户端

import java.io.*;
import java.net.*;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;public class client{public static int portNo=14444;public static String myname="2号";public static void main(String[] args) throws IOException {InetAddress addr = InetAddress.getByName("localhost");Socket s=new Socket("10.21.22.116",portNo);//第一个参数是你的服务器的ip号，在cmd终端输入ipconfig，找到ipv4对应的就好了。System.out.println(s.getInputStream());System.out.println(s.getOutputStream());System.out.println("socket=" + s);try {BufferedReader bufRead=new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));PrintWriter out=new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream())),true);out.println("Hello server ,I am " + myname);while (true) {String line= bufRead.readLine();System.out.println("接收到服务器回复："+line);System.out.println("开始输入");Scanner scanner=new Scanner(System.in);out.println(scanner.nextLine());}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}finally {s.close();}}
}


然后是服务器了，下面是开了多线程的服务器，原理如下图：

关键是红色字体部分，要启动多线程就好了，先要新建一个线程类。

import java.io.*;
import java.net.Socket;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;public class aThread extends Thread {private Socket socket;public aThread(String s){super(s);}public aThread(Socket s){socket=s;}public void run(){try {//BufferedReader bufReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));BufferedReader bufReader1=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));//PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())), true);PrintWriter out=new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())),true);//String time = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss").format(new Date());String time = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 HH:mm:ss").format(new Date());while (true) {String Line=bufReader1.readLine();if (Line.equals("over")) {break;}System.out.println("接收到了客戶端信息：" + Line);
//向客户端发送接收到的数据out.println("客戶，我在" + time+ "已經收到了你的信息: " + Line );}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {System.out.println("關閉連接");try {socket.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
}

然后是服务器的启动类。

import java.io.*;
import java.net.*;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;public class server {//public static int portNo = 3333;public static int portNob=14444;public static void main(String[] args) throws IOException {
// TODO Auto-generated method stub
//初始化serverSocket类//ServerSocket s = new ServerSocket(portNo);ServerSocket s=new ServerSocket(portNob);System.out.println("啓動服務器");
//建立socket连接(阻塞，直到有客户端连接)//Socket socket = s.accept();int i=1;while (true){System.out.println("等待连接"+i++);Socket socket=s.accept();new aThread(socket).start();}}
}

好了，到这里，cs的基础模式和代码就写完了。那么，对于代码实现入门，你应该明白了吧？其实，通常情况下，客户端自己也有很强的业务逻辑处理能力，一些不用发请求就可以解决的问题，本地就搞定了，只有一些要同步到网络的操作，才会特意联网传送的，比如：账号验证，下载数据，或者一些要同步数据库的操作。
那么，说完了cs模式之后，我们要讲接下来的另一种网络通信模型：p2p。