java TCP 通信:服务端与客服端

2019/05/13 08:46
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1、首先先来看下基于TCP协议Socket服务端和客户端的通信模型:

 

Socket通信步骤:(简单分为4步)

1.建立服务端ServerSocket和客户端Socket

2.打开连接到Socket的输出输入流

3.按照协议进行读写操作

4.关闭相对应的资源

 

2、相关联的API:

 

1.首先先来看下ServerSocket

类 ServerSocket 

此类实现服务器套接字。服务器套接字等待请求通过网络传入。它基于该请求执行某些操作,然后可能向请求者返回结果。

服务器套接字的实际工作由 SocketImpl 类的实例执行。应用程序可以更改创建套接字实现的套接字工厂来配置它自身,从而创建适合本地防火墙的套接字。 

一些重要的方法:(具体大家查看官方api吧)

ServerSocket(int port, int backlog) 
利用指定的 backlog 创建服务器套接字并将其绑定到指定的本地端口号。

bind(SocketAddress endpoint, int backlog) 
将 ServerSocket 绑定到特定地址(IP 地址和端口号)。

accept() 
侦听并接受到此套接字的连接

getInetAddress() 
返回此服务器套接字的本地地址。

 close() 
关闭此套接字。

 

2.再来看下Socket

类 Socket  

此类实现客户端套接字(也可以就叫“套接字”)。套接字是两台机器间通信的端点。

套接字的实际工作由 SocketImpl 类的实例执行。应用程序通过更改创建套接字实现的套接字工厂可以配置它自身,以创建适合本地防火墙的套接字。

一些重要的方法:(具体大家查看官方api吧)

Socket(InetAddress address, int port) 
创建一个流套接字并将其连接到指定 IP 地址的指定端口号。

getInetAddress() 
返回套接字连接的地址。

shutdownInput() 
此套接字的输入流置于“流的末尾”。

shutdownOutput() 
禁用此套接字的输出流。

close() 
关闭此套接字。

 

3、代码实现:(注释很全,这里就不详细多说了)

服务端Server.java

1.创建ServerSocket对象,绑定并监听端口

2.通过accept监听客户端的请求

3.建立连接后,通过输出输入流进行读写操作

4.关闭相关资源

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;


public class Server {

    /**
     * Socket服务端
     */
    public static void main(String[] args) {
        try {
            ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(8888);
            System.out.println("服务端已启动,等待客户端连接..");
            Socket socket=serverSocket.accept();//侦听并接受到此套接字的连接,返回一个Socket对象
            
            
            //根据输入输出流和客户端连接
            InputStream inputStream=socket.getInputStream();//得到一个输入流,接收客户端传递的信息
            InputStreamReader inputStreamReader=new InputStreamReader(inputStream);//提高效率,将自己字节流转为字符流
            BufferedReader bufferedReader=new BufferedReader(inputStreamReader);//加入缓冲区
            String temp=null;
            String info="";
            while((temp=bufferedReader.readLine())!=null){
                info+=temp;
                System.out.println("已接收到客户端连接");
                System.out.println("服务端接收到客户端信息:"+info+",当前客户端ip为:"+socket.getInetAddress().getHostAddress());
            }
            
            OutputStream outputStream=socket.getOutputStream();//获取一个输出流,向服务端发送信息
            PrintWriter printWriter=new PrintWriter(outputStream);//将输出流包装成打印流
            printWriter.print("你好,服务端已接收到您的信息");
            printWriter.flush();
            socket.shutdownOutput();//关闭输出流
            
            
            
            //关闭相对应的资源
            printWriter.close();
            outputStream.close();
            bufferedReader.close();
            inputStream.close();
            socket.close();
            
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

客户端Client.java

1.创建Socket对象,指定服务端的地址和端口号

2.建立连接后,通过输出输入流进行读写操作

3.通过输出输入流获取服务器返回信息

4.关闭相关资源

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;


public class Client {

    /**
     * Socket客户端
     */
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //创建Socket对象
            Socket socket=new Socket("localhost",8888);
            
            //根据输入输出流和服务端连接
            OutputStream outputStream=socket.getOutputStream();//获取一个输出流,向服务端发送信息
            PrintWriter printWriter=new PrintWriter(outputStream);//将输出流包装成打印流
            printWriter.print("服务端你好,我是Balla_兔子");
            printWriter.flush();
            socket.shutdownOutput();//关闭输出流
            
            InputStream inputStream=socket.getInputStream();//获取一个输入流,接收服务端的信息
            InputStreamReader inputStreamReader=new InputStreamReader(inputStream);//包装成字符流,提高效率
            BufferedReader bufferedReader=new BufferedReader(inputStreamReader);//缓冲区
            String info="";
            String temp=null;//临时变量
            while((temp=bufferedReader.readLine())!=null){
                info+=temp;
                System.out.println("客户端接收服务端发送信息:"+info);
            }
            
            //关闭相对应的资源
            bufferedReader.close();
            inputStream.close();
            printWriter.close();
            outputStream.close();
            socket.close();
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

4、效果截图:

服务端:

客户端:

以上代码实现了单客户端和服务端的连接,若要实现多客户端操作,需要涉及到多线程,只要你把每个接收到的Socket对象单独开一条线程操作,然后用一个死循环while(true)去监听端口就行,这边直接给代码了

线程操作类:SocketThread.java

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;

/**
 * Socket多线程处理类 用来处理服务端接收到的客户端请求(处理Socket对象)
 */
public class SocketThread extends Thread {
    private Socket socket;

    public SocketThread(Socket socket) {
        this.socket = socket;
    }

    public void run() {
        // 根据输入输出流和客户端连接
        try {
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            // 得到一个输入流,接收客户端传递的信息
            InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(
                    inputStream);// 提高效率,将自己字节流转为字符流
            BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(
                    inputStreamReader);// 加入缓冲区
            String temp = null;
            String info = "";
            while ((temp = bufferedReader.readLine()) != null) {
                info += temp;
                System.out.println("已接收到客户端连接");
                System.out.println("服务端接收到客户端信息:" + info + ",当前客户端ip为:"
                        + socket.getInetAddress().getHostAddress());
            }

            OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();// 获取一个输出流,向服务端发送信息
            PrintWriter printWriter = new PrintWriter(outputStream);// 将输出流包装成打印流
            printWriter.print("你好,服务端已接收到您的信息");
            printWriter.flush();
            socket.shutdownOutput();// 关闭输出流

            // 关闭相对应的资源
            bufferedReader.close();
            inputStream.close();
            printWriter.close();
            outputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

服务端类:Server.java

import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class Server {

    /**
     * Socket服务端
     */
    public static void main(String[] args) {
        try {
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
            System.out.println("服务端已启动,等待客户端连接..");

            while (true) {
                Socket socket = serverSocket.accept();// 侦听并接受到此套接字的连接,返回一个Socket对象
                SocketThread socketThread = new SocketThread(socket);
                socketThread.start();
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

客户端类:Client.java

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;


public class Client {

    /**
     * Socket客户端
     */
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //创建Socket对象
            Socket socket=new Socket("localhost",8888);
            
            //根据输入输出流和服务端连接
            OutputStream outputStream=socket.getOutputStream();//获取一个输出流,向服务端发送信息
            PrintWriter printWriter=new PrintWriter(outputStream);//将输出流包装成打印流
            printWriter.print("服务端你好,我是客户1");
            printWriter.flush();
            socket.shutdownOutput();//关闭输出流
            
            InputStream inputStream=socket.getInputStream();//获取一个输入流,接收服务端的信息
            InputStreamReader inputStreamReader=new InputStreamReader(inputStream);//包装成字符流,提高效率
            BufferedReader bufferedReader=new BufferedReader(inputStreamReader);//缓冲区
            String info="";
            String temp=null;//临时变量
            while((temp=bufferedReader.readLine())!=null){
                info+=temp;
                System.out.println("客户端接收服务端发送信息:"+info);
            }
            
            //关闭相对应的资源
            bufferedReader.close();
            inputStream.close();
            printWriter.close();
            outputStream.close();
            socket.close();
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

看下效果实现图:

 

这里只是抛砖引玉,在实际开发中,基于Socket编程,一般传递的并非字符串,很多情况下是对象,我们可以使用ObjectOutputStream将输出流对象序列化。

例如:

OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
ObjectOutputStream objectOutputStream=new ObjectOutputStream(outputStream);
User user=new User("admin","123456");
objectOutputStream.writeObject(user);
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