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java 基于TCP协议的Socket编程和通信

 Frank_Chia 2018-04-02

在网络通讯中,第一次主动发起通讯的程序被称作客户端(Client)程序,简称客户端,而在第一次通讯中等待连接的程序被称作服务器端(Server)程序,简称服务器。一旦通讯建立,则客户端和服务器端完全一样,没有本质的区别。

“请求-响应”模式:

1. Socket类:发送TCP消息。

2. ServerSocket类:创建服务器。

套接字是一种进程间的数据交换机制。这些进程既可以在同一机器上,也可以在通过网络连接的不同机器上。换句话说,套接字起到通信端点的作用。单个套接字是一个端点,而一对套接字则构成一个双向通信信道,使非关联进程可以在本地或通过网络进行数据交换。一旦建立套接字连接,数据即可在相同或不同的系统中双向或单向发送,直到其中一个端点关闭连接。套接字与主机地址和端口地址相关联。主机地址就是客户端或服务器程序所在的主机的IP地址。端口地址是指客户端或服务器程序使用的主机的通信端口。

在客户端和服务器中,分别创建独立的Socket,并通过Socket的属性,将两个Socket进行连接,这样,客户端和服务器通过套接字所建立的连接使用输入输出流进行通信。

TCP/IP套接字是最可靠的双向流协议,使用TCP/IP可以发送任意数量的数据。

实际上,套接字只是计算机上已编号的端口。如果发送方和接收方计算机确定好端口,他们就可以通信了。

如图所示为客户端与服务器端的通信关系图:

java 基于TCP协议的Socket编程和通信

TCP/IP通信连接的简单过程:

位于A计算机上的TCP/IP软件向B计算机发送包含端口号的消息,B计算机的TCP/IP软件接收该消息,并进行检查,查看是否有它知道的程序正在该端口上接收消息。如果有,他就将该消息交给这个程序。

要使程序有效地运行,就必须有一个客户端和一个服务器。

通过Socket的编程顺序:

1. 创建服务器ServerSocket,在创建时,定义ServerSocket的监听端口(在这个端口接收客户端发来的消息)。

2. ServerSocket调用accept()方法,使之处于阻塞状态。

3. 创建客户端Socket,并设置服务器的IP及端口。

4. 客户端发出连接请求,建立连接。

5. 分别取得服务器和客户端Socket的InputStream和OutputStream。

6. 利用Socket和ServerSocket进行数据传输。

7. 关闭流及Socket。

【示例12-7】TCP:单向通信Socket之服务器端

import java.io.BufferedWriter;

import java.io.IOException;

import java.io.OutputStreamWriter;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

/**

* 最简单的服务器端代码

* @author Administrator

*/

public class BasicSocketServer {

public static void main(String[] args) {

Socket socket = null;

BufferedWriter bw = null;

try {

// 建立服务器端套接字:指定监听的接口

ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);

System.out.println('服务端建立监听');

// 监听,等待客户端请求,并愿意接收连接

socket = serverSocket.accept();

// 获取socket的输出流,并使用缓冲流进行包装

bw = new BufferedWriter(new

OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));

// 向客户端发送反馈信息

bw.write('hhhh');

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

// 关闭流及socket连接

if (bw != null) {

try {

bw.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

if (socket != null) {

try {

socket.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

}

【示例12-8】TCP:单向通信Socket之客户端

import java.io.BufferedReader;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStreamReader;

import java.net.InetAddress;

import java.net.Socket;

/**

* 最简单的Socket客户端

* @author Administrator

*/

public class BasicSocketClient {

public static void main(String[] args) {

Socket socket = null;

BufferedReader br = null;

try {

/*

* 创建Scoket对象:指定要连接的服务器的IP和端口而不是自己机器的

* 端口。发送端口是随机的。

*/

socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 8888);

//获取scoket的输入流,并使用缓冲流进行包装

br = new BufferedReader(new

InputStreamReader(socket.getInputStream()));

//接收服务器端发送的信息

System.out.println(br.readLine());

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

} finally {

// 关闭流及socket连接

if (br != null) {

try {

br.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

if (socket != null) {

try {

socket.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

}

【示例12-9】TCP:双向通信Socket之服务器端

import java.io.BufferedReader;

import java.io.BufferedWriter;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.OutputStreamWriter;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

public class Server {

public static void main(String[] args){

Socket socket = null;

BufferedReader in = null;

BufferedWriter out = null;

BufferedReader br = null;

try {

//创建服务器端套接字:指定监听端口

ServerSocket server = new ServerSocket(8888);

//监听客户端的连接

socket = server.accept();

//获取socket的输入输出流接收和发送信息

in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));

out = new BufferedWriter(new

OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));

br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

while (true) {

//接收客户端发送的信息

String str = in.readLine();

System.out.println('客户端说:' + str);

String str2 = '';

//如果客户端发送的是“end”则终止连接

if (str.equals('end')){

break;

}

//否则,发送反馈信息

str2 = br.readLine(); // 读到\n为止,因此一定要输入换行符!

out.write(str2 + '\n');

out.flush();

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

//关闭资源

if(in != null){

try {

in.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

if(out != null){

try {

out.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

if(br != null){

try {

br.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

if(socket != null){

try {

socket.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

}

【示例12-10】TCP:双向通信Socket之客户端

import java.io.BufferedReader;

import java.io.BufferedWriter;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.OutputStreamWriter;

import java.net.InetAddress;

import java.net.Socket;

import java.net.UnknownHostException;

public class Client {

public static void main(String[] args) {

Socket socket = null;

BufferedReader in = null;

BufferedWriter out = null;

BufferedReader wt = null;

try {

//创建Socket对象,指定服务器端的IP与端口

socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 8888);

//获取scoket的输入输出流接收和发送信息

in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));

out = new BufferedWriter(new

OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));

wt = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

while (true) {

//发送信息

String str = wt.readLine();

out.write(str + '\n');

out.flush();

//如果输入的信息为“end”则终止连接

if (str.equals('end')) {

break;

}

//否则,接收并输出服务器端信息

System.out.println('服务器端说:' + in.readLine());

}

} catch (UnknownHostException e) {

e.printStackTrace();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

// 关闭资源

if (out != null) {

try {

out.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

if (in != null) {

try {

in.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

if (wt != null) {

try {

wt.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

if (socket != null) {

try {

socket.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

}

执行结果如图所示

java 基于TCP协议的Socket编程和通信

java 基于TCP协议的Socket编程和通信

菜鸟雷区

运行时,要先启动服务器端,再启动客户端,才能得到正常的运行效果。

但是,上面这个程序,必须按照安排好的顺序,服务器和客户端一问一答!不够灵活!!可以使用多线程实现更加灵活的双向通讯!!

服务器端:一个线程专门发送消息,一个线程专门接收消息。

客户端:一个线程专门发送消息,一个线程专门接收消息。

【示例12-11】TCP:聊天室之服务器端

import java.io.BufferedReader;

import java.io.BufferedWriter;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.OutputStreamWriter;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

public class ChatServer {

public static void main(String[] args) {

ServerSocket server = null;

Socket socket = null;

BufferedReader in = null;

try {

server = new ServerSocket(8888);

socket = server.accept();

//创建向客户端发送消息的线程,并启动

new ServerThread(socket).start();

// main线程负责读取客户端发来的信息

in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));

while (true) {

String str = in.readLine();

System.out.println('客户端说:' + str);

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

try {

if (in != null) {

in.close();

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

try {

if (socket != null) {

socket.close();

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

/**

* 专门向客户端发送消息的线程

*

* @author Administrator

*

*/

class ServerThread extends Thread {

Socket ss;

BufferedWriter out;

BufferedReader br;

public ServerThread(Socket ss) {

this.ss = ss;

try {

out = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(ss.getOutputStream()));

br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

public void run() {

try {

while (true) {

String str2 = br.readLine();

out.write(str2 + '\n');

out.flush();

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

try {

if(out != null){

out.close();

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

try {

if(br != null){

br.close();

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

【示例12-12】TCP:聊天室之客户端

import java.io.BufferedReader;

import java.io.BufferedWriter;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.OutputStreamWriter;

import java.net.InetAddress;

import java.net.Socket;

import java.net.UnknownHostException;

public class ChatClient {

public static void main(String[] args) {

Socket socket = null;

BufferedReader in = null;

try {

socket = new Socket(InetAddress.getByName('127.0.1.1'), 8888);

// 创建向服务器端发送信息的线程,并启动

new ClientThread(socket).start();

in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));

// main线程负责接收服务器发来的信息

while (true) {

System.out.println('服务器说:' + in.readLine());

}

} catch (UnknownHostException e) {

e.printStackTrace();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

try {

if (socket != null) {

socket.close();

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

try {

if (in != null) {

in.close();

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

/**

* 用于向服务器发送消息

*

* @author Administrator

*

*/

class ClientThread extends Thread {

Socket s;

BufferedWriter out;

BufferedReader wt;

public ClientThread(Socket s) {

this.s = s;

try {

out = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));

wt = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

public void run() {

try {

while (true) {

String str = wt.readLine();

out.write(str + '\n');

out.flush();

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

try {

if (wt != null) {

wt.close();

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

try {

if (out != null) {

out.close();

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

执行结果如图所示:

java 基于TCP协议的Socket编程和通信

java 基于TCP协议的Socket编程和通信

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