java TCP通信
TCP通信同UDP通信一样,都能实现两台计算机之间的通信,通信的两端都需要创建socket对象。
区别在于,UDP中只有发送端和接收端,不区分客户端与服务器端,计算机之间可以任意地发送数据。
而TCP通信是严格区分客户端与服务器端的,在通信时,必须先由客户端去连接服务器端才能实现通信,服务器
端不可以主动连接客户端,并且服务器端程序需要事先启动,等待客户端的连接。
在JDK中提供了两个类用于实现TCP程序,一个是ServerSocket类,用于表示服务器端,一个是Socket类,用于表
示客户端。
通信时,首先创建代表服务器端的ServerSocket对象,该对象相当于开启一个服务,并等待客户端的连接,然后
创建代表客户端的Socket对象向服务器端发出连接请求,服务器端响应请求,两者建立连接开始通信。
一 ServerSocket
在开发TCP程序时,首先需要创建服务器端程序。JDK的java.net包中提供了一个ServerSocket类,该类的实例对象可
以实现一个服务器段的程序。通过查阅API文档可知,ServerSocket类提供了多种构造方法,接下来就对ServerSocket的构
造方法进行逐一地讲解。
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)。
ServerSocket对象负责监听某台计算机的某个端口号,在创建ServerSocket对象后,需要继续调用该对象的accept()方法
,接收来自客户端的请求。当执行了accept()方法之后,服务器端程序会发生阻塞,直到客户端发出连接请求,accept()方法
才会返回一个Scoket对象用于和客户端实现通信,程序才能继续向下执行。
二 Socket
讲解了ServerSocket对象可以实现服务端程序,但只实现服务器端程序还不能完成通信,此时还需要一个客户端程序与
之交互,为此JDK提供了一个Socket类,用于实现TCP客户端程序。
通过查阅API文档可知Socket类同样提供了多种构造方法,接下来就对Socket的常用构造方法进行详细讲解。
使用该构造方法在创建Socket对象时,会根据参数去连接在指定地址和端口上运行的服务器程序,其中参数host接收的
是一个字符串类型的IP地址。
该方法在使用上与第二个构造方法类似,参数address用于接收一个InetAddress类型的对象,该对象用于封装一个IP地址。
在以上Socket的构造方法中,最常用的是第一个构造方法。
在Socket类的常用方法中,getInputStream()和getOutStream()方法分别用于获取输入流和输出流。当客户端和服务端建立
连接后,数据是以IO流的形式进行交互的,从而实现通信。
三 简单的TCP网络程序
要实现TCP通信需要创建一个服务器端程序和一个客户端程序,为了保证数据传输的安全性,首先需要实现服务器端程序。
/* * 实现TCP 服务器程序 * 表示服务器程序的类 java.net.ServerSocket * 构造方法: * ServerSocket(int port)传递端口号 * 很重要的事情:必须要获得客户端的套接字对象Socket * Socket accept() * * 1,创建服务器ServerSocket对象(指定服务器端口号) * 2,开启服务器了,等待客户端的连接,当客户端连接后,可以获取到连接服务器的客户端Socket对象 * 3,给客户端反馈信息 * 4,关闭流资源 */ public class TCPServer { public static void main(String[] args) throws IOException { //1,创建服务器ServerSocket对象(指定服务器端口号) ServerSocket ss = new ServerSocket(8888); //2,开启服务器了,等待客户端的连接,当客户端连接后,可以获取到连接服务器的客户端Socket对象 Socket s = ss.accept(); //3,给客户端反馈信息 /* * a,获取客户端的输出流 * b,在服务端端,通过客户端的输出流写数据给客户端 */ //a,获取客户端的输出流 OutputStream out = s.getOutputStream(); //b,在服务端端,通过客户端的输出流写数据给客户端 out.write("你已经连接上了服务器".getBytes()); //4,关闭流资源 out.close(); s.close(); //ss.close(); 服务器流 通常都是不关闭的 } }
完成了服务器端程序的编写,接下来编写客户端程序。
/* * 实现TCP 客户端,连接到服务器 * 和服务器实现数据交换 * 实现TCP客户端程序的类 java.net.Soket * 构造方法 * Socket(String host,int port) 传递服务器IP和端口号 * 注意:构造方法只要运行,就会和服务器进行连接,连接失败,抛出异常 * OutputStream getOutputStream() 返回套接字的输出流 * 作用:将数据输出,输出到服务器 * InputStream getInputStream() 返回套接字的输入流 * 作用:从服务器端读取数据 * 客户端服务器数据交换,必须使用套接字对象Socket中的获取的IO流,自己new流,不行 * 1,创建客户端Socket对象,(指定要连接的服务器地址与端口号) * 2,获取服务器端的反馈回来的信息 * 3,关闭流资源 */ public class TCPClient { public static void main(String[] args) throws IOException { //1,创建客户端Socket对象,(指定要连接的服务器地址与端口号) Socket s = new Socket("192.168.74.58", 8888); //2,获取服务器端的反馈回来的信息 InputStream in = s.getInputStream(); //获取获取流中的数据 byte[] buffer = new byte[1024]; //把流中的数据存储到数组中,并记录读取字节的个数 int length = in.read(buffer); //显示数据 System.out.println( new String(buffer, 0 , length) ); //3,关闭流资源 in.close(); s.close(); } }
四 文件上传案例
目前大多数服务器都会提供文件上传的功能,由于文件上传需要数据的安全性和完整性,很明显需要使用TCP协议来实现。
接下来通过一个案例来实现图片上传的功能。原图:文件上传.bmp
首先编写服务器端程序,用来接收图片。
/* * TCP上传服务器 1.ServerSocket套接字对象,监听端口8888 2.方法accept()获取客户端的连接对象 3.客户端连接对象获取字节输入流,读取客户端发送图片 4.创建File对象,绑定上传文件夹 判断文件夹存在,不存在,再创建文件夹 5.创建字节输出流,数据目的File对象所在文件夹 6.字节读取图片,字节流将图片写入到目的文件夹中 7.将上传成功返回客户端 8.关闭资源 */ public class TCPServer { public static void main(String[] args) throws IOException { //1,创建服务器,等待客户端连接 ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888); Socket clientSocket = serverSocket.accept(); //显示哪个客户端Socket连接上了服务器 InetAddress ipObject = clientSocket.getInetAddress();//得到IP地址对象 String ip = ipObject.getHostAddress(); //得到IP地址字符串 System.out.println("小样,抓到你了,连接我!!" + "IP:" + ip); //7,获取Socket的输入流 InputStream in = clientSocket.getInputStream(); //8,创建目的地的字节输出流 D:\\upload\\192.168.74.58(1).jpg BufferedOutputStream fileOut = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("D:\\upload\\192.168.74.58(1).jpg")); //9,把Socket输入流中的数据,写入目的地的字节输出流中 byte[] buffer = new byte[1024]; int len = -1; while((len = in.read(buffer)) != -1){ //写入目的地的字节输出流中 fileOut.write(buffer, 0, len); } //-----------------反馈信息--------------------- //10,获取Socket的输出流, 作用:写反馈信息给客户端 OutputStream out = clientSocket.getOutputStream(); //11,写反馈信息给客户端 out.write("图片上传成功".getBytes()); out.close(); fileOut.close(); in.close(); clientSocket.close(); //serverSocket.close(); } }
编写客户端,完成上传图片
/* * 文件上传 客户端 实现步骤: 1.Socket套接字连接服务器 2.通过Socket获取字节输出流,写图片 3.使用自己的流对象,读取图片数据源 FileInputStream 4.读取图片,使用字节输出流,将图片写到服务器 5.通过Socket套接字获取字节输入流 读取服务器发回来的上传成功 6.关闭资源 * * public void shutdownOutput() 禁用此Socket的输出流,间接的相当于告知了服务器数据写入完毕 */ public class TCPClient { public static void main(String[] args) throws IOException { //2,创建客户端Socket,连接服务器 Socket socket = new Socket("192.168.74.58", 8888); //3,获取Socket流中的输出流,功能:用来把数据写到服务器 OutputStream out = socket.getOutputStream(); //4,创建字节输入流,功能:用来读取数据源(图片)的字节 BufferedInputStream fileIn = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:\\NoDir\\test.jpg")); //5,把图片数据写到Socket的输出流中(把数据传给服务器) byte[] buffer = new byte[1024]; int len = -1; while ((len = fileIn.read(buffer)) != -1){ //把数据写到Socket的输出流中 out.write(buffer, 0, len); } //6,客户端发送数据完毕,结束Socket输出流的写入操作,告知服务器端 socket.shutdownOutput(); //-----------------反馈信息--------------------- //12,获取Socket的输入流 作用: 读反馈信息 InputStream in = socket.getInputStream(); //13,读反馈信息 byte[] info = new byte[1024]; //把反馈信息存储到info数组中,并记录字节个数 int length = in.read(info); //显示反馈结果 System.out.println( new String(info, 0, length) ); //关闭流 in.close(); fileIn.close(); out.close(); socket.close(); } }
五 文件上传案例多线程版本
实现服务器端可以同时接收多个客户端上传的文件。
/* * 文件上传多线程版本, 服务器端 */ public class TCPServer { public static void main(String[] args) throws IOException { //1,创建服务器,等待客户端连接 ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666); //实现多个客户端连接服务器的操作 while(true){ final Socket clientSocket = serverSocket.accept(); //启动线程,完成与当前客户端的数据交互过程 new Thread(){ public void run() { try{ //显示哪个客户端Socket连接上了服务器 InetAddress ipObject = clientSocket.getInetAddress();//得到IP地址对象 String ip = ipObject.getHostAddress(); //得到IP地址字符串 System.out.println("小样,抓到你了,连接我!!" + "IP:" + ip); //7,获取Socket的输入流 InputStream in = clientSocket.getInputStream(); //8,创建目的地的字节输出流 D:\\upload\\192.168.74.58(1).jpg BufferedOutputStream fileOut = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("D:\\upload\\"+ip+"("+System.currentTimeMillis()+").jpg")); //9,把Socket输入流中的数据,写入目的地的字节输出流中 byte[] buffer = new byte[1024]; int len = -1; while((len = in.read(buffer)) != -1){ //写入目的地的字节输出流中 fileOut.write(buffer, 0, len); } //-----------------反馈信息--------------------- //10,获取Socket的输出流, 作用:写反馈信息给客户端 OutputStream out = clientSocket.getOutputStream(); //11,写反馈信息给客户端 out.write("图片上传成功".getBytes()); out.close(); fileOut.close(); in.close(); clientSocket.close(); } catch(IOException e){ e.printStackTrace(); } }; }.start(); } //serverSocket.close(); } }