Java基础——TCP通信

（1）TCP协议特点：

TCP是一种面向连接，安全，可靠的传输数据的协议
传输前，采用“三次握手”方式，点对点通信，是可靠的
在连接中可进行大数据量的传输

（2） TCP通信模式：（在java中只需使用java.net.Socket类实现通信，底层即是使用了TCP协议）

2.1：一发一收

客户端（一发一收）

import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintStream;
import java.net.Socket;/**目标：完成Socket网络编程入门案例的客户端开发，实现1发1收。*/
public class ClientDemo1 {public static void main(String[] args) {try {System.out.println("====客户端启动===");// 1、创建Socket通信管道请求有服务端的连接// public Socket(String host, int port)// 参数一：服务端的IP地址// 参数二：服务端的端口Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 7777);// 2、从socket通信管道中得到一个字节输出流 负责发送数据OutputStream os = socket.getOutputStream();// 3、把低级的字节流包装成打印流PrintStream ps = new PrintStream(os);// 4、发送消息ps.println("我是TCP的客户端，我已经与你对接，并发出邀请：约吗？");ps.flush();// 关闭资源。// socket.close();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}

服务端（一发一收）

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;/**目标：开发Socket网络编程入门代码的服务端，实现接收消息*/
public class ServerDemo2 {public static void main(String[] args) {try {System.out.println("===服务端启动成功===");// 1、注册端口ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(7777);// 2、必须调用accept方法：等待接收客户端的Socket连接请求，建立Socket通信管道Socket socket = serverSocket.accept();// 3、从socket通信管道中得到一个字节输入流InputStream is = socket.getInputStream();// 4、把字节输入流包装成缓冲字符输入流进行消息的接收BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));// 5、按照行读取消息String msg;if ((msg = br.readLine()) != null){System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress() + "说了：: " + msg);}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}

2.2：多发多收（单线程）

注意：目前的服务端不可以同时接收多个客户端的信息，因为目前服务端现在只有一个线程，只能与一个客户端进行通信。

客户端（多发多收：单线程，使用循环反复地发送消息）

import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintStream;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;/**目标：实现多发和多收*/
public class ClientDemo1 {public static void main(String[] args) {try {System.out.println("====客户端启动===");// 1、创建Socket通信管道请求有服务端的连接// public Socket(String host, int port)// 参数一：服务端的IP地址// 参数二：服务端的端口Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 7777);// 2、从socket通信管道中得到一个字节输出流 负责发送数据OutputStream os = socket.getOutputStream();// 3、把低级的字节流包装成打印流PrintStream ps = new PrintStream(os);Scanner sc =  new Scanner(System.in);while (true) {System.out.println("请说：");String msg = sc.nextLine();// 4、发送消息ps.println(msg);ps.flush();}// 关闭资源。// socket.close();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}

服务端（多发多收：单线程，使用循环反复的接收消息）

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;/**目标：开发Socket网络编程入门代码的服务端，实现接收消息*/
public class ServerDemo2 {public static void main(String[] args) {try {System.out.println("===服务端启动成功===");// 1、注册端口ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(7777);while (true) {// 2、必须调用accept方法：等待接收客户端的Socket连接请求，建立Socket通信管道Socket socket = serverSocket.accept();// 3、从socket通信管道中得到一个字节输入流InputStream is = socket.getInputStream();// 4、把字节输入流包装成缓冲字符输入流进行消息的接收BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));// 5、按照行读取消息String msg;while ((msg = br.readLine()) != null){System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress() + "说了：: " + msg);}}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}

2.3：多发多收（多线程）

客户端（多发多收：多线程）

import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintStream;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;/**目标：实现服务端可以同时处理多个客户端的消息。*/
public class ClientDemo3 {public static void main(String[] args) {try {System.out.println("====客户端启动===");// 1、创建Socket通信管道请求有服务端的连接// public Socket(String host, int port)// 参数一：服务端的IP地址// 参数二：服务端的端口Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 7777);// 2、从socket通信管道中得到一个字节输出流 负责发送数据OutputStream os = socket.getOutputStream();// 3、把低级的字节流包装成打印流PrintStream ps = new PrintStream(os);Scanner sc =  new Scanner(System.in);while (true) {System.out.println("请说：");String msg = sc.nextLine();// 4、发送消息ps.println(msg);ps.flush();}// 关闭资源。// socket.close();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}

服务端（多发多收：多线程）

import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;/**目标：实现服务端可以同时处理多个客户端的消息。*/
public class ServerDemo3 {public static void main(String[] args) {try {System.out.println("===服务端启动成功===");// 1、注册端口ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(7777);// a.定义一个死循环由主线程负责不断的接收客户端的Socket管道连接。while (true) {// 2、每接收到一个客户端的Socket管道，交给一个独立的子线程负责读取消息Socket socket = serverSocket.accept();System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress()+ "它来了，上线了！");// 3、开始创建独立线程处理socketnew ServerReaderThread(socket).start();}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}

（定义一个线程类）

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.Socket;public class ServerReaderThread extends Thread{private Socket socket;public ServerReaderThread(Socket socket){this.socket = socket;}@Overridepublic void run() {try {// 3、从socket通信管道中得到一个字节输入流InputStream is = socket.getInputStream();// 4、把字节输入流包装成缓冲字符输入流进行消息的接收BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));// 5、按照行读取消息String msg;while ((msg = br.readLine()) != null){System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress() + "说了：: " + msg);}} catch (Exception e) {System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress() + "下线了！！！");}}
}

2.4：线程池

服务端可以复用线程处理多个客户端，可以避免系统瘫痪。

适合客户端通信时长较短的场景。

客户端（线程池：处理多个客户端消息，解决多线程N-N的关系，导致资源浪费的问题）

import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintStream;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;/**拓展：使用线程池优化：实现通信。*/
public class ClientDemo4 {public static void main(String[] args) {try {System.out.println("====客户端启动===");// 1、创建Socket通信管道请求有服务端的连接// public Socket(String host, int port)// 参数一：服务端的IP地址// 参数二：服务端的端口Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 6666);// 2、从socket通信管道中得到一个字节输出流 负责发送数据OutputStream os = socket.getOutputStream();// 3、把低级的字节流包装成打印流PrintStream ps = new PrintStream(os);Scanner sc =  new Scanner(System.in);while (true) {System.out.println("请说：");String msg = sc.nextLine();// 4、发送消息ps.println(msg);ps.flush();}// 关闭资源。// socket.close();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}

2.8服务端（线程池：处理多个客户端消息，解决多线程N-N的关系，导致资源浪费的问题）

import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.concurrent.*;/**目标：实现服务端可以同时处理多个客户端的消息。*/
public class ServerDemo4 {// 使用静态变量记住一个线程池对象private static ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(300,1500, 6, TimeUnit.SECONDS,new ArrayBlockingQueue<>(2), Executors.defaultThreadFactory(), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());public static void main(String[] args) {try {System.out.println("===服务端启动成功===");// 1、注册端口ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);// a.定义一个死循环由主线程负责不断的接收客户端的Socket管道连接。while (true) {// 2、每接收到一个客户端的Socket管道，Socket socket = serverSocket.accept();System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress()+ "它来了，上线了！");// 任务对象负责读取消息。Runnable target = new ServerReaderRunnable(socket);pool.execute(target);}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}

（定义一个任务类）

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.Socket;public class ServerReaderRunnable implements Runnable{private Socket socket;public ServerReaderRunnable(Socket socket){this.socket = socket;}@Overridepublic void run() {try {// 3、从socket通信管道中得到一个字节输入流InputStream is = socket.getInputStream();// 4、把字节输入流包装成缓冲字符输入流进行消息的接收BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));// 5、按照行读取消息String msg;while ((msg = br.readLine()) != null){System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress() + "说了：: " + msg);}} catch (Exception e) {System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress() + "下线了！！！");}}
}

Java基础——TCP通信

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