Java Socket 〜極小サーバーで通信の基本を学ぶ〜

java.net.ServerSocket

このクラスを使用してサーバーを作成します。
サーバー側のコードは以下の通りになります。
ちなみに通信がまともに繋がるまで、テストした時の残骸が残っております。

サーバー

/**
 * サーバーソケットクラス。
 * コンストラクタで指定されたポート番号でサーバーを起動します。<br/>
 * ローカルホスト(アプリを起動するPC)上の指定ポート番号で受付を開始します。
 * @author takunoji
 * 2019/07/20
 */
public class SocketServerBasic {
    private ServerSocket server;
    /**
     * コンストラクタ。
     * 
     * @param portNo アクセスを受け付けるポート番号
     */
    public SocketServerBasic(int portNo) {
        try {
            server = new ServerSocket(portNo);
            if (server.isBound() == false) {
                server.bind(new InetSocketAddress("localhost", portNo));
                server.setSoTimeout(3000);
            }
        } catch (IOException e) {
            this.finalize();
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * Objectクラスの終了処理(ガベージコレクションに呼ばれる)
     */
    @Override
    public void finalize() {
        // メモリの解放
        server = null;
    }

    /**
     * コンストラクタで作成されたサーバーソケットで
     * 受付処理を開始する。
     */
    public void startServer() {
        try {
            System.out.println("*** SocketServer start " + server.isBound() + "***");
            Socket recieve = server.accept();
            System.out.println("*** Server Get Request start***");
            // 受信データの読み込み
            StringBuilder responseTxt = new StringBuilder("<Response>");
            // 受信状態
            System.out.println("クライアント: " + recieve.getRemoteSocketAddress());
            System.out.println("接続: " + recieve.isConnected());
            System.out.println("入力ストリームが閉じている: " + recieve.isInputShutdown());

            // 受信したリクエスト
            InputStream in = recieve.getInputStream();
            // 返却するレスポンス
            OutputStream writer = recieve.getOutputStream();
            System.out.print("Server recieve is ...");
            int c = 0;
            // CRとCRLFの場合で入力が終了している時がある
            while((c = in.read()) != -1) {
                char ch = (char)c;
                responseTxt.append(ch);
                // 空の場合
                if (c == 10 || c == 13) {
                    break;
                }
            }
            System.out.println(responseTxt.toString());
            System.out.println("*** Server Send Response start***");
            // レスポンス送信
            writer.write((responseTxt.toString() + System.getProperty("file.separator")).getBytes());
            writer.flush();
            in.close();
            writer.close();
            System.out.println("*** SocketServer end ***");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 開いたストリームを閉じる
            try {
                closeServer();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * ソケットサーバーを終了します。
     */
    public void closeServer() throws IOException {
        server.close();
        server = null;
    }

    /**
     * メインメソッド
     * @param args プログラム引数
     */
    public static void main(String[] args) {
        SocketServerBasic serverSocket = new SocketServerBasic(8080);
        serverSocket.startServer();
    }
}

クライアント

public class ClientSocketBasic {
    private static final String HOST = "localhost";
    private static final int PORT = 8080;
    /**
     * コンストラクタ
     * @param portNo ポート番号
     */
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("*** SocketClient start ***");
        try (Socket sock = new Socket(HOST, PORT)) {
            // 受信したレスポンス
            InputStream reader = sock.getInputStream();
            // 送信するリクエスト
            OutputStream writer = sock.getOutputStream();
            System.out.println("接続済み: " + sock.isConnected());
            System.out.println("接続サーバー: " + sock.getRemoteSocketAddress());
            // リクエスト送信
            writer.write("ping...\n".getBytes());
            writer.flush();

            System.out.println("*** Testing start " + sock.getInetAddress() + " ***");
            // レスポンス受信
            int c = 0;
            while((c = reader.read()) != -1) {
                System.out.print((char)c);
            }
            System.out.println("*** Testing end***");

            // 終了処理
            reader.close();
            writer.close();
            sock.close();
            System.out.println("*** SocketClient end ***");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

ハマったところ

ここで自分が詰まったのはクライアントからのデータを受信するときに「BufferedReader#readLine()]」を使用していたところです。

原因は。。。

データを送信するときに改行がないと受信時にデータの終わりが確認できないので「readLine()」のところで処理が止まってしまうところです。
とりあえずはこちらを参照して実装しました。
実装してみたところ、サーバーとクライアントの送受信で互いに「読み取り」処理の時の区切りが悪かった。。。なので下のように、送信データの終わりが明確にわかるように実装しました。

int c = -;
while((c = reader.read()) != -1) {
   char ch = (char) c;
   stBuilder.append(ch);
}

こんな感じで実装していたのですが、読み取るデータがいつになっても「-1」にならない事件が起きてしまい。。。
結局は下のようにコードを直しました。

int c = -;
while((c = reader.read()) != -1) {
   char ch = (char) c;
   stBuilder.append(ch);
   if(c == 10 || c == 13) {
       break;
   }
}

c == 10, 13の部分はchar型のint値です。10はLF(改行文字)で13はCR('改行文字)のようです。参考サイト
ソースコードはGitにアップしています。SocketServerBasic.java, ClientSocketBasic.javaをアップしてあります。

ネットワーク確認コマンド

コマンドプロンプトで下のようなコマンドを叩くと、使用しているポートがわかります。以下コマンドの書き方

netstat -nao | find "[ポート番号]"
netstat -a(使用している全ポートを一覧)

勘違いによるエラー

1.接続ポートを間違える

あたりまえだけど、サーバーがlocalhost: 2000で動いているならば、クライアントはlocalhost: 2000に接続する必要があります。「java.net.ConnectException」が出力されます。

2.テストしたときのコネクションが残っている

実装時に処理の起動確認を行いながらやりますが、処理の実行時にコネクションが消えていない、となると「Address already in use」とかエラーが出ます。

3.クライアントからの送信するデータの終わり

クライアントからサーバーへデータを送信するデータの終わりを示す文字として「改行コード」を入れてやる必要がある。でないといつまでもサーバーが受信待機する。

とりあえず完了

いやー、read()処理の部分でハマりました(笑)
昔はreadLine()とかで問題なく動いたのですが、ちょっと変わっているようです。今回の実装はJDK1.8での実装になります。
でわでわ。。。

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投稿者:

takunoji

音響、イベント会場設営業界からIT業界へ転身。現在はJava屋としてサラリーマンをやっている。自称ガテン系プログラマー(笑) Javaプログラミングを布教したい、ラスパイとJavaの相性が良いことに気が付く。 Spring framework, Struts, Seaser, Hibernate, Playframework, JavaEE6, JavaEE7などの現場経験あり。 SQL, VBA, PL/SQL, コマンドプロント, Shellなどもやります。 takunoji の投稿をすべて表示