4. Socket cho Client

4.1. Các constructor

•  public Socket(String host, int port) throws UnknownHostException, IOException
Hàm này tạo một socket TCP với host và cổng xác định, và thực hiện liên kết với host ở xa.

Ví dụ:

try{
Socket s = new Socket( “www.vnn.vn”,80);
}catch(UnknownHostException e){
System.err.println(e);
}catch(IOException e){
System.err.println(e);
}

Trong hàm này tham số host là hostname kiểu String, nếu host không xác định hoặc máy chủ tên miền không hoạt động thì constructor đưa ra ngoại lệ UnknownHostException. Vì một lý do nào  đó mà không thể mở  được socket thì constructor sẽ  đưa ra ngoại lệ IOException. Có nhiều nguyên nhân khiến cho một liên kết thất bại: host mà ta đang cố gắng kết nối tới không chấp nhận liên kết, kết nối Internet có thể bị ngắt, hoặc vấn đề định tuyến có thể ngăn ngừa các gói tin của ta tới đích.

Ví dụ: Viết chương trình để kiểm tra trên 1024 cổng đầu tiên những cổng nào đang có server hoạt động

import java.net.*;
import java.io.*;

class PortScanner  {

public static void main(String[] args)   {

String host=”localhost”;
if(args.length>0){
host=args[0];
}

for(int i=0;i<1024;i++){
try{
Socket s=new Socket(host,i);
System.out.println(“Co mot server dang hoat dong  tren cong:”+i);
} catch(UnknownHostException e){
System.err.println(e);
} catch(IOException e){
System.err.println(e);
}
}
}
}

•  public Socket(InetAddress host, int port)throws IOException
Tương tự như constructor trước, constructor này tạo một socket TCP với thông tin là địa chỉ của một host được xác định bởi một đối tượng InetAddres và số hiệu cổng port, sau  đó nó thực hiện kết nối tới host. Nó  đưa ra ngoại lệ IOException nhưng không  đưa ra ngoại lệ UnknownHostException. Constructor  đưa ra ngoại lệ trong trường hợp không kết nối được tới host.

•  public Socket (String host, int port, InetAddress interface, int localPort) throws IOException, UnknownHostException
Constructor này tạo ra một socket với thông tin là địa chỉ IP được biểu diễn bởi một đối tượng String và một số hiệu cổng và thực hiện kết nối tới host đó. Socket kết nối tới host ở xa thông qua một giao tiếp mạng và số hiệu cổng cục bộ được xác định bởi hai tham số sau. Nếu localPort bằng 0 thì Java sẽ lựa chọn  một cổng ngẫu nhiên có sẵn nằm trong khoảng từ 1024 đến 65535.

•  public Socket (InetAddress host, int port, InetAddress interface, int localPort) throws IOException, UnknownHostException
Constructor chỉ khác constructor trên ở chỗ địa chỉ của host lúc này được biểu diễn bởi một đối tượng InetAddress.

4.2. Nhận các thông tin về Socket

Đối tượng Socket có một số trường thông tin riêng mà ta có thể truy nhập tới chúng thông qua các phương thức trả về các thông tin này.

•  public InetAddress getInetAddress()
Cho trước một đối tượng Socket, phương thức getInetAddress() cho ta biết host ở xa mà Socket kết nối tới, hoặc liên kết đã bị ngắt thì nó cho biết host ở xa mà Socket đã kết nối tới.

•  public int getPort()
Phương thức này cho biết số hiệu cổng mà Socket kết nối tới trên host ở xa.

•  public int getLocalPort()
Thông thường một liên kết thường có hai đầu: host ở xa và host cục bộ. Để tìm ra số hiệu cổng ở phía host cục bộ ta gọi phương thức getLocalPort().

•  public InetAddress getLocalAddress()
Phương thức này cho ta biết giao tiếp mạng nào mà một socket gắn kết với nó.

•  public InputStream getInputStream() throws IOException
Phương thức geInputStream() trả về một luồng nhập để đọc dữ liệu từ một socket vào chương trình. Thông thường ta có thể gắn kết luồng nhập thô InputStream tới một luồng lọc hoặc một luồng ký tự nhằm đưa các chức năng tiện ích (chẳng hạn như các luồng InputStream, hoặc InputStreamReader). Để tâng cao hiệu năng, ta có thể đệm dữ liệu bằng cách gắn kết nó với luồng lọc BufferedInputStream hoặc BufferedReader.

•  public OutputStream getOutputStream() throws IOException
Phương thức getOutputStream() trả về một luồng xuất thô để ghi dữ liệu từ ứng dụng ra đầu cuối của một socket. Thông thường, ta sẽ gắn kết luồng này với một luồng tiện lợi hơn như lớp DataOuputStream hoặc OutputStreamWriter trước khi sử dụng nó. Để tăng hiệu quả ghi.

Hai phương thức getInputStream() và getOutputStream() là các phương thức cho phép ta lấy về các luồng dữ liệu nhập và xuất. Như đã đề cập ở chương 3 vào ra trong Java được tiến hành thông qua các luồng, việc làm việc với các socket cũng không phải là một ngoại lệ.  Để nhận dữ liệu từ một máy ở xa ta nhận về một luồng nhập từ socket và đọc dữ liệu từ luồng đó. Để ghi dữ liệu lên một máy ở xa ta nhận về một luồng xuất từ socket và ghi dữ liệu lên luồng. Dưới đây là hình vẽ để ta hình dung trực quan hơn.

4.3. Đóng Socket

Đến thời điểm ta đã có đầy đủ các thông tin cần thiết để triển khai một ứng dụng phía client. Khi viết một chương trình ứng dụng phía client tất cả mọi công việc đều chuyển về việc quản lý luồng và chuyển đổi dữ liệu từ luồng thành dạng thức mà người sử dụng có thể hiểu được. Bản thân các socket rất đơn giản bởi vì các phần việc phức tạp đã được che dấu đi. Đây chính là lý do  để socket trở thành một lựa chọn có tính chiến lược cho lập trình mạng.

•  public void close() throws IOException
Các socket được đóng một cách tự động khi một trong hai luồng đóng lại, hoặc khi chương trình kết thúc, hoặc khi socket được thu hồi bởi gabbage collector. Tuy nhiên, thực tế cho thấy việc cho rằng hệ thống sẽ tự  đóng socket là không tốt,  đặc biệt là khi các chương trình chạy trong khoảng thời gian vô hạn.  Để  đóng một socket ta có thể dùng phương thức close().

Mỗi khi một Socket  đã bị  đóng lại, ta vẫn có thể truy xuất tới các trường thông tin InetAddress,  địa chỉ cục bộ, và số hiệu cổng cục bộ thông qua các phưong thức getInetAddress(), getPort(), getLocalHost(), và getLocalPort(). Tuy nhiên  khi ta gọi các phương thức getInputStream() hoặc getOutputStream()  để  đọc dữ liệu từ luồng  đọc InputStream hoặc ghi dữ liệu OuputStream thì ngoại lệ IOException được đưa ra.

Các socket đóng một nửa (Half-closed socket)

Phương thức close() đóng cả các luồng nhập và luồng xuất từ socket. Trong một số trường hợp ta chỉ muốn đóng một nửa kết nối, hoặc là luồng nhập hoặc là luồng xuất. Bắt đầu từ Java 1.3, các phương thưc shutdownInput() và shutdownOutput() cho phép ta thực hiện điều này.

•  public void shutdownInput() throws IOException

•  public void shutdownOutput() throws IOException

Các phương thức này không thực sự ngắt liên kết. Tuy nhiên, nó chỉ điều chỉnh luồng kết nối tới nó sao cho.
Trong Java 1.4 đưa thêm vào hai phương thức các luồng nhập và luồng xuất mở hay đóng

•  public boolean isInputShutdown()

•  public boolean isOutputShutdown()

4.4. Thiết lập các tùy chọn cho Socket

4.4.1. TCP_NODELAY

•  public void setTcpNoDelay(boolean on) throws SocketException

•  public boolean getTcpNoDelay() throws SocketException

Thiết lập giá trị TCP_NODELAY là true để đảm bảo rằng các gói tin được gửi đi nhanh nhất có thể mà không quan tâm đến kích thước của chúng.  Thông thường, các gói tin nhỏ được kết hợp lại thành các gói tin lớn hơn trước khi được gửi đi. Trước khi gửi đi một gói tin khác, host cục bộ đợi để nhận các xác thực của gói tin trước đó từ hệ thống ở xa.

4.4.2. SO_LINGER

•  public void setSoLinger(boolean on, int seconds) throws SocketException

•  public int getSoLinger() throws SocketException

Tùy chọn SO_LINGER xác định phải thực hiện công việc gì với datagram vẫn chưa được gửi đi khi một socket đã bị đóng lại. Ở chế độ mặc định, phương thức close() sẽ có hiệu lực ngay lập tức; nhưng hệ thống vẫn cố gắng  để gửi phần dữ liệu còn lại. Nếu SO_LINGER được thiết lập bằng 0, các gói tin chưa được gửi đi bị phá hủy khi socket bị đóng lại. Nếu SO_LINGER lớn hơn 0, thì phương thức close() phong tỏa để chờ cho dữ liệu được gửi đi và nhận được xác thực từ phía nhận. Khi hết thời gian qui định, socket sẽ bị đóng lại và bất kỳ phần dữ liệu còn lại sẽ không được gửi đi.

4.4.3. SO_TIMEOUT

•  public void setSoTimeout(int milliseconds) throws SocketException

•  public int getSoTimeout() throws SocketException

Thông thường khi ta đọc dữ liệu từ mộ socket, lời gọi phương thức phong tỏa cho tới khi nhận đủ số byte. Bằng cách thiết lập phương thức SO_TIMEOUT, ta sẽ đảm bảo rằng lời gọi phương thức sẽ không phong tỏa trong khoảng thời gian quá số giây quy định.

4.5. Các phương thức của lớp Object

Lớp Socket nạp chồng phương thức chuẩn của lớp java.lang.Object, toString(). Vì các socket là các đối tượng tạm thời và thường chỉ tồn tại khi liên kết tồn tại.

•  public String toString()

Phương thức toString() tạo ra một xâu ký tự như sau: Socket[addr=www.oreilly.com/198.122.208.11,port=80,localport=50055]
Phương thức này thường hữu ích cho việc gỡ rối.

4.6. Các ngoại lệ Socket

Hầu hết các phương thức của lớp Socket được khai báo đưa ra ngoại lệ IOException, hoặc lớp con của lớp IOExcepton là lớp SocketException.

4.7. Các lớp SocketAddress

Lớp SocketAddress bắt đầu có từ phiên bản Java 1.4,  biểu diễn một đầu cuối của liên kết. Lớp SocketAddress là một lớp trừu tượng mà không có phương thức nào ngoài construtor mặc định. Lớp này có thể được sử dụng cho cả các socket TCP và socket không phải là TCP. Các lớp con của lớp SocketAddress cung cấp thông tin chi tiết hơn thích hợp cho kiểu socket. Trong thực tế, chỉ hỗ trợ TCP/IP.

Mục đích chính của lớp SocketAddress là cung cấp một nơi lưu trữ các thông tin liên kết socket tạm thời (như địa chỉ IP và số hiệu cổng) có thể được sử dụng lại để tạo ra socket mới.

•  public SocketAddress getRemoteSocketAddress()

•  public SocketAddress getLocalSocketAddress()

Cả hai phương thức này trả về giá trị null nếu socket vẫn chưa kết nối tới.

Các bài viết liên quan:
Lập trình mạng trong JAVA(Phần 5)
Lập trình mạng trong JAVA(Phần 7)