网站推广资讯_郴州网页设计招聘_关键词推广_网络技术培训

这里是Themberfue

在上一节中，我们简单认识了 TCP协议和 UDP协议以及基于UDP Socket 编写了简单的网络通信代码

本节我们将基于 TCP Socket 编写简单的网络通信代码

TCP Socket

类似 UDP Socket，Java也基于 TCP协议进行了一些接口的封装

基于 TCP 封装的 SocketAPI：

ServerSocket：ServerSocket 是创建TCP服务端Socket的API。

方法签名 方法说明
ServerSocket(int port) 创建⼀个服务端流套接字Socket，并绑定到指定端⼝

ServerSocket提供的方法

方法签名 方法说明
Socket accept() 开始监听指定端口（创建时绑定的端⼝），有客户端连接后，返回⼀个服务端Socket对象，并基于该 Socket建立与客户端的连接，否则阻塞等待
void close() 关闭此套接字

Socket：Socket是客户端Socket，或服务端中接收到客户端建立连接（accept方法）的请求后，返回的服务端Socket。

方法签名 方法说明
Socket(String host, int port) 创建⼀个客户端流套接字Socket，并与对应IP的主机上，对应端口的进程建立连接

Socket提供的方法

方法签名 方法说明
InetAddressgetInetAddress() 返回套接字所连接的地址
InputStreamgetInputStream() 返回此套接字的输入流
OutputStreamgetOutputStream() 返回此套接字的输出流

代码编写与讲解

TcpEchoServer

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;/*** @author: Themberfue* @date: 2024/11/14 19:24* @description:*/
public class TcpEchoServer {// TCP 协议专门用于创建服务端的对象private ServerSocket socket = null;// 这里和 UDP 服务器类似，也是在构造对象时，绑定端口号public TcpEchoServer(int port) throws IOException {this.socket = new ServerSocket(port);}public void start() throws IOException {System.out.println("启动服务器");// 这种情况一般不会用 fixedThreadPool，不然处理客户端请求的数量就固定了ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();// 需要一直执行里面的逻辑// 一直保持去连接客户端的状态while (true) {// 对于 TCP 来说，需要先处理和客户端发来的连接（有连接）// 通过读写 clientSocket，与客户端进行通信// 如果没有客户端发起连接，那么就阻塞在 accept// 这里的阻塞和多线程的阻塞有本质区别// 如果只是一个线程处理连接和读取请求两个工作// 该线程会在 hasNext() 那里阻塞，就不能处理下一个客户端的连接了// 所以引入多线程来处理，这里的主线程处理与客户端的连接// 连接到一个客户端后，就创建一个线程来处理客户端发送来的请求Socket clientSocket = socket.accept();//            Thread t = new Thread(() -> {
//                processConnection(clientSocket);
//            });
//            t.start();// 反复创建的线程，开销还是很大的，所以使用线程池来处理请求更高效executorService.submit(() -> {processConnection(clientSocket);});}}// 处理一个客户端的连接// 可能涉及到多个客户端的请求和响应private void processConnection(Socket clientSocket) {// 建立连接成功后，打印客户端上线，表示与客户端建立连接System.out.printf("[%s:%d]:客户端上线\n", clientSocket.getInetAddress(), clientSocket.getPort());// TCP 是通过面向字节流的try (OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream();InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream()) {// 针对 OutputStream 套了一层PrintWriter printWriter = new PrintWriter(outputStream);// 针对 InputStream 套了一层Scanner scanner = new Scanner(inputStream);// 这里也是反复执行，一个客户端可能发来多次请求while (true) {// 若该客户端关闭后，表示不会发送请求，自然就读不到请求了，此时，该客户端下线// 若一直没有读到请求，就在这里阻塞，直到客户端那边发来请求if (!scanner.hasNext()) {// 断开连接了System.out.printf("[%s:%d]:客户端下线\n", clientSocket.getInetAddress(), clientSocket.getPort());break;}// 1. 读取请求并解析String request = scanner.next();// 2. 根据请求计算响应String response = process(request);// 将计算后的响应发送给客户端printWriter.println(response);// flush 起到刷新缓冲区的作用printWriter.flush();// 打印日志System.out.printf("[%s:%d] req:%s res:%s\n", clientSocket.getInetAddress(), clientSocket.getPort(), request, response);}} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);} finally {try {// 该客户端断开后，就得关闭clientSocket.close();} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}}private String process(String request) {return request;}public static void main(String[] args) throws IOException {TcpEchoServer tcpEchoServer = new TcpEchoServer(9090);tcpEchoServer.start();}
}

与 UDP 不同的是，TCP协议是有连接，所以在进行网络通信前，需要客户端和服务器端进行连接，交换彼此的一些信息。

服务器端的 ServerSocket 通过 accept 方法尝试与客户端 Socket 连接；如果连接成功，则返回一个 Socket对象；没连接到的话，就一直阻塞在这里，直到连接到客户端。

与 UDP 又不同的是，TCP 是以字节为单位进行读写数据的，故使用 InputStream 和 OutputStream 进行读写数据。

由于客户端可能不止发送一个请求，所以也是使用死循环，反复尝试读取数据。

若一直没有读到请求，则会在 hasNext() 这里阻塞，直到客户端发送请求，成功读取到数据。

写入数据时，必须使用 println，因为这里隐含的表示以 \n 为结束符号结束写入，若没有这一符号，则程序不知道什么时候停止写入。

在写入时，并不是直接写入到网卡的，而是写入到缓冲区，故在写完时，还需刷新缓冲区，确保数据成功写入到网卡上。

在客户端断开连接后，需要关闭为客户端创建的 Socket 连接

对于 TCP协议来说，需要先处理和客户端发来的连接，通过读写 clientSocket，与客户端进行通信，如果没有客户端发起连接，那么就会阻塞在 accept，这里的阻塞和多线程的阻塞又本质区别

如果只是一个线程处理连接和读取请求两个工作，由于服务端线程会在 hasNext() 那里阻塞，就不能处理下一个客户端的连接了，所以引入多线程来处理，这里的主线程处理与客户端的连接，连接到一个客户端后，就创建一个线程来处理客户端发送来的请求。

但是频繁的创建和销毁线程，开销很大，所以引入线程池来处理客户端的请求。

TcpEchoClient

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;/*** @author: Themberfue* @date: 2024/11/14 19:37* @description:*/
public class TcpEchoClient {private Socket socket = null;public TcpEchoClient(String serverIp, int port) throws IOException {// TCP 就不需要单独创建额外的变量来保存服务器的ip和端口了// 通过连接会自动保存对端的信息// 直接把字符串的IP的值，设置过来this.socket = new Socket(serverIp, port);}public void start() {Scanner scanner = new Scanner(System.in);try (OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();InputStream inputStream = socket.getInputStream()) {// 同样为了使用方便，套壳使用Scanner scannerNet = new Scanner(inputStream);PrintWriter printWriter = new PrintWriter(outputStream);// 客户端可能发送的请求不止一次，所以通过死循环的逻辑（简单的从控制台读取，所以这样）// 该客户端进程结束时，请求就不发了，自然服务端那边就不能读取到了// 这边这个客户端连接就与服务端断开了while (true) {// 从控制台读取客户端的请求String request = scanner.next();// 将客户端的请求发送到服务端// 这个操作只是将数据写入到 "缓冲区"，并没有真正写入网卡中printWriter.println(request);// 这里清除缓冲区后，才真正将数据写入到网卡中printWriter.flush();// 读取服务端发送来的请求String response = scannerNet.next();System.out.printf("req:%s res:%s\n", request, response);}} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}public static void main(String[] args) throws IOException {TcpEchoClient tcpEchoClient = new TcpEchoClient("127.0.0.1", 9090);tcpEchoClient.start();}
}

网络编程的知识到这里就差不多结束了~~~

下节我们将进入跟多姿多彩的网络世界里学习~~~

毕竟不知后事如何，且听下回分解

❤️❤️❤️❤️❤️❤️❤️