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Usando Sockets

em 19/08/2003 , por Leandro de Camargo Araujo Lima

Sockets. O que são, pra que servem e como funcionam

A estrutura Socket foi uma inovação apresentada pelo sistema Berkeley Unix. Através desta estrutura, o programador por ler e gravar bytes como uma stream qualquer de dados. Além disto, ?esconde? os detalhes de baixo nível das redes tais como tipo de transmissão, tamanho de pacote, retransmissão e etc. Através de um socket podemos realizar várias operações, como exemplo:

  • Estabelecer conexões entre máquinas
  • Enviar e receber dados
  • Encerrar conexões
  • Esperar por conexões em determinada porta O socket é na verdade um elemento de software que provê uma interface de rede para a aplicação. Vamos tratar dos sockets TCP, porém Java permite a utilização de sockets UDP e fornece meios para que você possa utilizar outros tipos não definidos através da classe SocketImpl e da interface SocketImplFactory.
    Onde estão? Quem são?

    Os sockets estão localizados no pacote java.net. Basicamente precisamos das classes Socket e ServerSocket para conseguir implementar uma aplicação básica. A classe Socket implementa o socket cliente. Para construir um socket precisamos saber qual é o IP que desejamos conectar e a porta de conexão (que varia de 0 a 65535). A classe ServerSocket fornece a interface de rede necessária para que a aplicação possa funcionar como um servidor TCP. Para criar um ServerSocket precisamos saber qual é a porta que será utilizada. Comumente utiliza-se portas acima de 1000 pois as inferiores são utilizadas pelo sistema operacional.

    Mãos à obra

    Para ilustrar o uso dos sockets, iremos construir uma aplicação bastante simples para comunicação de dois computadores. Um computador ficará aguardando alguma conexão e irá exibir em tela o que foi recebido. Veremos então a classe Servidor e a classe Cliente.

    1. import java.io.BufferedReader;
    2. import java.io.IOException;
    3. import java.io.InputStreamReader;
    4. import java.net.ServerSocket;
    5. import java.net.Socket;
    6. public class Servidor {
    7. public static void main(String[] args) {
    8. //Declaro o ServerSocket
    9. ServerSocket serv=null;
    10. //Declaro o Socket de comunicação
    11. Socket s= null;
    12. //Declaro o leitor para a entrada de dados
    13. BufferedReader entrada=null;
    14. try{
    15. //Cria o ServerSocket na porta 7000 se estiver disponível
    16. serv = new ServerSocket(7000);
    17. //Aguarda uma conexão na porta especificada e cria retorna o socket que irá comunicar com o cliente
    18. s = serv.accept();
    19. //Cria um BufferedReader para o canal da stream de entrada de dados do socket s
    20. entrada = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
    21. //Aguarda por algum dado e imprime a linha recebida quando recebe
    22. System.out.println(entrada.readLine());
    23. //trata possíveis excessões de input/output. Note que as excessões são as mesmas utilizadas para as classes de java.io
    24. }catch(IOException e){
    25. //Imprime uma notificação na saída padrão caso haja algo errado.
    26. System.out.println(“Algum problema ocorreu para criar ou receber o socket.”);
    27. }finally{
    28. try{
    29. //Encerro o socket de comunicação
    30. s.close();
    31. //Encerro o ServerSocket
    32. serv.close();
    33. }catch(IOException e){
    34. }
    35. }
    36. }
    37. }


    Vamos explicar os pontos importantes da classe acima. No techo

    1. //Declaro o ServerSocket
    2. ServerSocket serv=null;
    3. //Declaro o Socket de comunicação
    4. Socket s= null;
    5. //Declaro o leitor para a entrada de dados
    6. BufferedReader entrada=null;


    apenas declaramos as variáveis que iremos utilizar. Na trecho

    1. //Cria o ServerSocket na porta 7000 se estiver disponível
    2. serv = new ServerSocket(7000);


    , criamos o server socket na porta 7000. No trecho

    1. //Aguarda uma conexão na porta especificada e cria retorna o socket que irá comunicar com o cliente
    2. s = serv.accept();


    utilizamos o método accept() que espera por uma conexão e continua somente quando recebe uma. Então retorna um socket para comunicar com o cliente que acaba de se conectar. O método accept() do ServerSocket, quando invocado, faz com que a Thread atual seja “paralisada” até que uma conexão seja recebida. É comum, em ambientes reais, lançarmos uma Thread a cada conexão recebida pelo ServerSocket. Isto é feito para que possamos tratar vários clientes conectados simultaneamente. Veremos como fazer isto em um outro tutorial. No trecho

    1. //Cria um BufferedReader para o canal da stream de entrada de dados do socket s
    2. entrada = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));


    criamos um leitor dos dados de entrada baseado no canal de entrada de dados do socket. O BufferedReader lê texto de uma text-input stream e os deixa em buffer para leitura eficiente das informações. O InputStreamReader lê os bytes que estão chegando e os transforma em caracteres para que o BufferedReader possa entender. No trecho

    1. //Aguarda por algum dado e imprime a linha recebida quando recebe
    2. System.out.println(entrada.readLine());


    chamamos o método readline() da classe BufferedReader. Através deste método, o programa aguarda a chegada de algum dado no canal de entrada e lê uma linha. Após linha ser recebida ela é impressa na saída padrão do sistema com o popular System.out.println(). Nas linhas

    1. //Encerro o socket de comunicação
    2. s.close();
    3. //Encerro o ServerSocket
    4. serv.close();


    , fechamos os sockets. Note que fizemos isto dentro de um bloco do tipo finally pois isto garante que os recursos serão liberados. É muito importante liberar este tipo de recurso sempre que não forem mais necessários, pois são finitos e representam um custo considerável de manutenção.

    Mãos à Obra – Continuando…

    Agora vejamos a classe Cliente.

    1. import java.io.IOException;
    2. import java.io.PrintStream;
    3. import java.net.Socket;
    4. public class Cliente {
    5. public static void main(String[] args) {
    6. //Declaro o socket cliente
    7. Socket s = null;
    8. //Declaro a Stream de saida de dados
    9. PrintStream ps = null;
    10. try{
    11. //Cria o socket com o recurso desejado na porta especificada
    12. s = new Socket(“127.0.0.1″,7000);
    13. //Cria a Stream de saida de dados
    14. ps = new PrintStream(s.getOutputStream());
    15. //Imprime uma linha para a stream de saída de dados
    16. ps.println(“Estou enviando dados para o servidor”);
    17. //Trata possíveis exceções
    18. }catch(IOException e){
    19. System.out.println(“Algum problema ocorreu ao criar ou enviar dados pelo socket.”);
    20. }finally{
    21. try{
    22. //Encerra o socket cliente
    23. s.close();
    24. }catch(IOException e){}
    25. }
    26. }
    27. }


    Nas linhas

    1. //Declaro o socket cliente
    2. Socket s = null;
    3. //Declaro a Stream de saida de dados
    4. PrintStream ps = null;


    apenas declaramos as variáveis que iremos utilizar. Na linha

    1. //Cria o socket com o recurso desejado na porta especificada
    2. s = new Socket(“127.0.0.1″,7000);


    criamos o socket. De acordo com o construtor que utilizamos, criamos um socket para comunicação com o IP 127.0.0.1 (IP LoopBack*) na porta 7000 (que a porta que nosso servidor irá ?escutar?. Na linha

    1. //Cria a Stream de saida de dados
    2. ps = new PrintStream(s.getOutputStream());


    criamos um objeto do tipo PrintStream para poder imprimir dados para o canal de saída do socket. Na linha

    1. //Imprime uma linha para a stream de saída de dados
    2. ps.println(“Estou enviando dados para o servidor”);


    utilizamos o método println() da classe PrintStream para imprimir uma String que será enviada através do socket para o Servidor. O método println() da classe PrintStream converte os caracteres digitados para o formato adequado de envio através do socket. Verifique a especificação da API para verificar todos os tipos de dados que podem ser impressos por este método. Na linha

    1. //Encerra o socket cliente
    2. s.close();


    fechamos o socket dentro do bloco finally. Agora, que entendemos o código podemos executá-los Copie os arquivos do tutorial para uma pasta e compile-os da forma comum. javac Servidor.java javac Cliente.java Agora, abra 2 janelas de prompt. Vamos executar cada classe em um prompt diferente (para testar em um mesmo equipamento). Em uma das janelas digite java Servidor e na outra digite java Cliente. Você deverá perceber que ao executar a classe Cliente, o texto ?Estou enviando dados para o servidor? será exibido na janela da classe Servidor. Pronto, esta é a nossa aplicação funcionando em rede de forma simples. Faça testes, verifique o que acontece quando o servidor não está rodando, altere os Ips caso esteja em rede, ou se estiver conectado a internet teste com seus amigos, leia a especificação das APIs e, quem sabe, adicionar recursos… Demos o passo inicial, agora é com você! *IP LoopBack ? Termo utilizado para representar uma forma de comunicação com o próprio equipamento (geralmente utilizado para efetuar testes). Para acessá-lo, utilizamos 127.0.0.1 ou simplesmente localhost.

    fonte: http://www.guj.com.br/article.show.logic?id=126#