第三部分 第十一章 2.TCP通信程序

11.2 TCP通信程序

11.2.1 概述

  TCP通信能实现两台计算机之间的数据交互，通信的两端，要严格区分为客户端（Client）与服务端（Server）。

两端通信时步骤：

1. 服务端程序，需要事先启动，等待客户端的连接。
2. 客户端主动连接服务器端，连接成功才能通信。服务端不可以主动连接客户端。

在Java中，提供了两个类用于实现TCP通信程序：

1. 客户端：java.net.Socket类表示。创建Socket对象，向服务端发出连接请求，服务端响应请求，两者建立连接开始通信。
2. 服务端：java.net.ServerSocket类表示。创建ServerSocket对象，相当于开启一个服务，并等待客户端的连接。

11.2.2 Socket类

Socket类：该类实现客户端套接字，套接字指的是两台设备之间通讯的端点。

构造方法

• public Socket(String host, int port)：创建套接字对象并将其连接到指定主机上的指定端口号。如果指定的host是null ，则相当于指定地址为回送地址。

  小贴士：
    回送地址(127.x.x.x) 是本机回送地址（Loopback Address），主要用于网络软件测试以及本地机进程间通信，无论什么程序，一旦使用回送地址发送数据，立即返回，不进行任何网络传输。

• 构造举例，代码如下：

  Socket client = new Socket("127.0.0.1", 6666);

成员方法

• public InputStream getInputStream()：返回此套接字的输入流。
  • 如果此Scoket具有相关联的通道，则生成的InputStream 的所有操作也关联该通道。
  • 关闭生成的InputStream也将关闭相关的Socket。
• public OutputStream getOutputStream()：返回此套接字的输出流。
  • 如果此Scoket具有相关联的通道，则生成的OutputStream 的所有操作也关联该通道。
  • 关闭生成的OutputStream也将关闭相关的Socket。
• public void close()：关闭此套接字。
  • 一旦一个socket被关闭，它不可再使用。
  • 关闭此socket也将关闭相关的InputStream和OutputStream 。
• public void shutdownOutput()：禁用此套接字的输出流。
  • 任何先前写出的数据将被发送，随后终止输出流。

11.2.3 ServerSocket类

ServerSocket 类：这个类实现了服务器套接字，该对象等待通过网络的请求。

构造方法

• public ServerSocket(int port)：使用该构造方法在创建ServerSocket对象时，就可以将其绑定到一个指定的端口号上，参数port就是端口号。

  构造举例，代码如下：

  ServerSocket server = new ServerSocket(6666);

成员方法

• public Socket accept()：侦听并接受连接，返回一个新的Socket对象，用于和客户端实现通信。该方法会一直阻塞直到建立连接。

11.2.4 简单的TCP网络程序

TCP通信分析图解

1. 【服务端】启动，创建ServerSocket对象，等待连接。
2. 【客户端】启动，创建Socket对象，请求连接。
3. 【服务端】接收连接，调用accept方法，并返回一个Socket对象。
4. 【客户端】Socket对象，获取OutputStream，向服务端写出数据。
5. 【服务端】Scoket对象，获取InputStream，读取客户端发送的数据。

到此，客户端向服务端发送数据成功。

自此，服务端向客户端回写数据。

6. 【服务端】Socket对象，获取OutputStream，向客户端回写数据。
7. 【客户端】Scoket对象，获取InputStream，解析回写数据。
8. 【客户端】释放资源，断开连接。

客户端向服务器发送数据

服务端实现：

public class ServerTCP {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        System.out.println("服务端启动 , 等待连接 .... ");
        
        // 1.创建 ServerSocket对象，绑定端口，开始等待连接
        ServerSocket ss = new ServerSocket(6666);
        
        // 2.接收连接 accept 方法, 返回 socket 对象.
        Socket server = ss.accept();
        
        // 3.通过socket 获取输入流
        InputStream is = server.getInputStream();
        
        // 4.一次性读取数据
        // 4.1 创建字节数组
        byte[] b = new byte[1024];
        // 4.2 据读取到字节数组中.
        int len = is.read(b);
        // 4.3 解析数组,打印字符串信息
        String msg = new String(b, 0, len);
        System.out.println(msg);
        
        //5.关闭资源.
        is.close();
        server.close();
    }
}

客户端实现：

public class ClientTCP {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.out.println("客户端 发送数据");
        
        // 1.创建 Socket ( ip , port ) , 确定连接到哪里.
        Socket client = new Socket("localhost", 6666);
        
        // 2.获取流对象   输出流
        OutputStream os = client.getOutputStream();
        
        // 3.写出数据.
        os.write("你好么? tcp ,我来了".getBytes());
        
        // 4. 关闭资源 .
        os.close();
        
        client.close();
    }
}

服务器向客户端回写数据

服务端实现：

public class ServerTCP {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        System.out.println("服务端启动 , 等待连接 .... ");
        
        // 1.创建 ServerSocket对象，绑定端口，开始等待连接
        ServerSocket ss = new ServerSocket(6666);
        
        // 2.接收连接 accept 方法, 返回 socket 对象
        
        Socket server = ss.accept();
        
        // 3.通过socket 获取输入流
        InputStream is = server.getInputStream();
        
        // 4.一次性读取数据
        // 4.1 创建字节数组
        byte[] b = new byte[1024];
        // 4.2 据读取到字节数组中.
        int len = is.read(b);
        // 4.3 解析数组,打印字符串信息
        String msg = new String(b, 0, len);
        System.out.println(msg);
        
        // =================回写数据=======================
        // 5. 通过 socket 获取输出流
        OutputStream out = server.getOutputStream();
        
        // 6. 回写数据
        out.write("我很好,谢谢你".getBytes());
        // 7.关闭资源.
        out.close();
        is.close();
        server.close();
    }
}

客户端实现：

public class ClientTCP {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.out.println("客户端 发送数据");
        
        // 1.创建 Socket ( ip , port ) , 确定连接到哪里.
        Socket client = new Socket("localhost", 6666);
        
        // 2.通过Scoket,获取输出流对象
        OutputStream os = client.getOutputStream();
        
        // 3.写出数据.
        os.write("你好么? tcp ,我来了".getBytes());
        
        // ==============解析回写=========================
        // 4. 通过Scoket,获取 输入流对象
        InputStream in = client.getInputStream();
        
        // 5. 读取数据数据
        byte[] b = new byte[100];
        int len = in.read(b);
        System.out.println(new String(b, 0, len));
        
        // 6. 关闭资源 .
        in.close();
        os.close();
        client.close();
    }
}