Java利用TCP協(xié)議實現(xiàn)客戶端與服務器通信(附通信源碼)
進行TCP協(xié)議網(wǎng)絡程序的編寫,關鍵在于ServerSocket套接字的熟練使用,TCP通信中所有的信息傳輸都是依托ServerSocket類的輸入輸出流進行的。
上一篇博客和大家分享了在網(wǎng)絡編程中要注意的基礎知識,關于IP、TCP、UDP以及端口和套接字的一些概念,想了解的小伙伴可以看我的這篇文章“盤點那些進行網(wǎng)絡編程必須要知道的基礎知識”,那么今天大灰狼就來和大家分享一下如何使用TCP/IP進行網(wǎng)絡程序的開發(fā)。
TCP協(xié)議概念
先來了解一下TCP協(xié)議的基本概念。
我們知道TCP是可靠而非安全的網(wǎng)絡協(xié)議。它可以保證數(shù)據(jù)在從一端送至另一端的時候可以準確的送達,并且抵達的數(shù)據(jù)的排列順序和送出時的順序是相同的。因此在進行TCP協(xié)議通信的時候,我們首先應該保證客戶端和服務器之間的連接通暢。
而TCP協(xié)議程序的編寫,仍然是依靠套接字Socket類來實現(xiàn)的,并且利用TCP協(xié)議進行通信的兩個程序之間是有主次之分的,即一個是服務器的程序,另一個是客戶端的程序。因此兩者的功能和編寫上也略有不同。如下圖是服務器與客戶端之間進行通信的示意圖:
以上就是在TCP協(xié)議中客戶端與服務器建立連接的過程示意圖。而在這其中起到關鍵作用的就是服務器端套接字ServerSocket和客戶端套接字Socket。通過這兩個套接字來建立服務器和客戶端,從而利用其中的函數(shù)進行數(shù)據(jù)的通信。
在ServerSocket類中有很多需要注意的地方,接下來大灰狼和大家分享一下ServerSocket類的具體用法:
ServerSocket類
ServerSocket類存在于Java.net包中,表示服務器端的套接字,在使用時需要首先導入這個類,我們也知道ServerSocket類的主要功能就是通過指定的端口等待來自于網(wǎng)絡中客戶端的請求并且進行連接。
值得注意的是:服務器套接字一次只能與一個客戶端套接字進行連接,因此如果存在多臺客戶端同時發(fā)送連接請求,則服務器套接字就會將請求的客戶端存放到隊列中去,然后從中取出一個套接字與服務器建立的套接字進行連接,但是服務器端能夠容納的客戶端套接字也不是無限的,當請求連接的數(shù)量大于最大容納量時,那么多出來的請求就會被拒接,一般來說隊列的默認大小是50。
- ServerSocket類的構造方法通常會拋出IOException異常,具體有以下幾種形式:
- ServerSocket():創(chuàng)建非綁定服務器套接字
- ServerSocket(inr port):創(chuàng)建綁定到特定端口的服務器套接字
- ServerSocket(int port, int backlog):利用指定的backlog創(chuàng)建服務器套接字,并將其綁定到指定的服務器端口上
- ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddress):使用指定的端口,偵聽backlog和要綁定到本地的IP地址創(chuàng)建服務器。這種情況適用于計算機上有多個網(wǎng)卡和多個IP地址的情況,用戶可以明確的規(guī)定ServerSocket在哪塊網(wǎng)卡或哪個IP地址上等待用戶的連接請求。
以下是ServerSocket類中一些常用的方法:
ServerSocket類中常用的方法
方法 |
返回值 | 說明 |
accept() | Socket | 等待客戶機連接,若連接則創(chuàng)建一個客戶端套接字 |
isBound() | boolean | 判斷ServerSocket的綁定狀態(tài) |
getInetAddress() | InetAddress | 返回此服務器套接字的本地地址 |
isClosed() | boolean | 返回服務器套接字的關閉狀態(tài) |
close() | void | 關閉服務器套接字 |
bind(SocketAddress endpoint) | void | 將ServerSocket綁定到特定地址(IP地址和端口號) |
getInetAddress() | int | 返回服務器套接字等待的端口號 |
了解了ServerSocket類的基本方法之后,就是如何進行客戶端和服務器進行連接的問題了。
在服務器端我們可以調(diào)用ServerSocket類的accpet()方法與請求連接的客戶機建立連接,這時會返回一個和客戶端相連接的Socket對象,這個時候其實已經(jīng)連接成功了,使用getInetAddress()方法就可以獲取到進行請求的客戶機的IP地址。
對于如何進行客戶端和服務器端數(shù)據(jù)的通信,就要用到數(shù)據(jù)的輸入流和輸出流了,服務器端的Socket對象使用getOutputStream()方法獲取到的輸出流,將指向客戶端的Socket對象使用getInputStream()方法獲取到的輸入流。由此就實現(xiàn)在服務器向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)的一個過程,同樣的道理,客戶端端的Socket對象使用getOutputStream()方法獲取到的輸出流,將指向服務器端的Socket對象使用getInputStream()方法獲取到的輸入流。從而實現(xiàn)由客戶端向服務器發(fā)送數(shù)據(jù)的過程。
注意:accpet()方法會阻塞線程的繼續(xù)執(zhí)行,如果在對應的接口沒有收到客戶端的呼叫,則程序會停留在此處,直到獲取到客戶端的呼叫才會繼續(xù)向下執(zhí)行,但是如果服務器沒有收到來自客戶端的呼叫請求,并且accpet()方法沒有發(fā)生阻塞,那么通常情況下就是程序出了問題,一般來說可能是使用了一個已經(jīng)被其他程序占用了的端口號,導致ServerSocket沒有綁定成功!遇到這種情況可以嘗試更換新的端口號。
了解了TCP協(xié)議的通信過程,接下來就是進行TCP通信程序的書寫啦!
在網(wǎng)絡通信中,如果只要求客戶機向服務器發(fā)送信息,不要求服務器向客戶端反饋信息的行為稱為“單向通信”,要求客戶機和服務器雙方互相通信的過程稱為“雙向通信”,雙向通信只不過是比單向通信多了一個服務器向客戶端發(fā)送消息的過程,
接下來分別是服務器端和客戶端程序的編寫:
服務器端程序
package server_1; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.io.InputStreamReader; import java.io.OutputStream; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; public class MyTcp { private ServerSocket server; //設置服務器套接字 private Socket client; //設置客戶端套接字 //連接客戶端函數(shù) void getServer() { try { server = new ServerSocket(1100); //建立服務器 端口為1100 System.out.println("服務器建立成功!正在等待連接......"); client = server.accept(); //調(diào)用服務器函數(shù)對客戶端進行連接 System.out.println("客戶端連接成功!ip為:" + client.getInetAddress()); //返回客戶端IP getClientMessage(); //調(diào)用信息傳輸和接收函數(shù) } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } void getClientMessage() { try { while (true) { InputStream is = client.getInputStream(); //獲取到客戶端的輸入流 byte[] b = new byte[1024]; //定義字節(jié)數(shù)組 int len = is.read(b); //由于信息的傳輸是以二進制的形式,所以要以二進制的形式進行數(shù)據(jù)的讀取 String data = new String(b, 0,len); System.out.println("客戶端發(fā)來消息:" + data); //定義發(fā)送給客戶端的輸出流 OutputStream put = client.getOutputStream(); String putText = "我已經(jīng)收到!歡迎你!"; put.write(putText.getBytes()); //將輸出流信息以二進制的形式進行寫入 } } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } try { //判斷客戶端字節(jié)流不是空,則關閉客戶端 if (server != null) { server.close(); } } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } } public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub MyTcp myTcp = new MyTcp(); //調(diào)用該類生成對象 myTcp.getServer(); //調(diào)用方法 } }
客戶端程序
package client_1; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.io.OutputStream; import java.io.PrintWriter; import java.net.Socket; import java.net.UnknownHostException; public class MyClient { private Socket client; //定義客戶端套接字 //建立客戶端函數(shù) void getClient() { try { client = new Socket("127.0.0.1", 1100); //建立客戶端,使用的IP為127.0.0.1,端口和服務器一樣為1100 System.out.println("客戶端建立成功!"); setClientMessage(); //調(diào)用客戶端信息寫入函數(shù) } catch (UnknownHostException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } //定義客戶端信息寫入函數(shù) void setClientMessage() { try { OutputStream pt = client.getOutputStream(); //建立客戶端信息輸出流 String printText = "服務器你好!我是客戶端!"; pt.write(printText.getBytes()); //以二進制的形式將信息進行輸出 InputStream input = client.getInputStream(); //建立客戶端信息輸入流 byte [] b = new byte[1024]; //定義字節(jié)數(shù)組 int len = input.read(b); //讀取接收的二進制信息流 String data = new String(b, 0,len); System.out.println("收到服務器消息:" + data); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } try { //如果客戶端信息流不為空,則說明客戶端已經(jīng)建立連接,關閉客戶端 if (client != null) { client.close(); } } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } } public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub //生成客戶端類對象 MyClient myClient = new MyClient(); myClient.getClient(); } }
同時要注意:在客戶端和服務器搭建成功之后,應該先打開服務器等待連接,再打開客戶端進行連接,同樣在進行關閉時,應該先關閉客戶端,再關閉服務器。
以上面程序為例:
打開服務器等待客戶端連接
打開客戶端與服務器連接成功,并且實現(xiàn)雙向通信:
注意:當一臺機器上安裝了多個網(wǎng)絡應用程序時,很可能指定的端口已經(jīng)被占用,甚至還可能遇到之前運行很好的程序突然卡住的情況,這種情況很可能是端口被別的程序占用了,這時可以運行netstat-help來活的幫助,可以使用命令netstat-an來查看該程序所使用的端口。
到此這篇關于Java利用TCP協(xié)議實現(xiàn)客戶端與服務器通信(附通信源碼)的文章就介紹到這了,更多相關Java 客戶端與服務器通信內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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