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Java后端學(xué)習(xí)精華之TCP通信傳輸協(xié)議詳解

更新時間：2021年09月28日 17:03:31 作者：冷丁_

TCP/IP是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議，它會保證數(shù)據(jù)不丟包、不亂序。TCP全名是Transmission Control Protocol，它是位于網(wǎng)絡(luò)OSI模型中的第四層

ServerSocket --監(jiān)聽客戶端的連接，他的作用主要是建立一個連接
-ServerSocket -建立連接，拿到一個Socket
-Telnet 127.0.0.1 8888- 客戶端使用Telnet訪問服務(wù)端建立連接
-服務(wù)端可以拿到一個Socket的對象
-獲取這個對象的輸入輸出流
-寫入和讀取數(shù)據(jù)

Socket連接模型

在這里插入圖片描述

服務(wù)端和客戶端通過Socket進行連接，雖然是一個Socket，但是相當(dāng)于把這一個Socket分成了兩個管道，服務(wù)端拿著這兩根管道的一段，客戶端拿著這兩根管道的另一端。

Server的input與Client的output相連
客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)，從Client的output發(fā)送，傳輸?shù)絊erver的input接收
服務(wù)端發(fā)送數(shù)據(jù)，從Server的output發(fā)送，傳輸?shù)紺lient的input接收
如果實現(xiàn)雙端收發(fā)通信，每個程序至少需要兩個線程

消息協(xié)議

TCP：面向連接
UDP：不需要建立連接類似數(shù)據(jù)報

TCP：穩(wěn)定，要求發(fā)送數(shù)據(jù)前必須確認(rèn)雙方都可以收發(fā)消息
連接過程：三次握手
Server--------------------- Client

1：監(jiān)聽-----------------------發(fā)送請求
這步之后，服務(wù)端知道客戶端可以發(fā)數(shù)據(jù)
2:收到請求，應(yīng)答------------收到應(yīng)答消息，發(fā)送應(yīng)答包給s
這步之后，客戶端知道服務(wù)端可收發(fā)數(shù)據(jù)
3:收到應(yīng)答
這步之后，服務(wù)端知道客戶端可以收數(shù)據(jù)

傳輸過程中數(shù)據(jù)類型需要了解的細節(jié)

char：16bit 兩個字節(jié)Byte

數(shù)據(jù)發(fā)送的單位：數(shù)據(jù)每次發(fā)送一個byte，一個char需要發(fā)送兩次單字節(jié)

發(fā)送文字消息

第一部分應(yīng)發(fā)送字符串的長度，以便確定字節(jié)數(shù)組的長度
對方，讀取的第一個字節(jié)是消息長度，定義一個固定容量大小的容器
第二部分為消息內(nèi)容
對方，讀取對應(yīng)長度的字節(jié)后，將其轉(zhuǎn)成對應(yīng)的數(shù)據(jù)（String對象）

數(shù)據(jù)類型：

整數(shù)型：byte short int long
浮點型：float double
字符型：char
布爾型：boolean
char=16bit=2 byte unicode編碼
utf-8:1-6個字節(jié)組成一個漢字

1100 1101 1010

如這個數(shù)據(jù)第一個字節(jié)有兩個1，則代表它是一個漢子，并且后面兩個字節(jié)都表示這個漢字，如果有111就讀取后面三個字節(jié)
因為英文用ASCII碼存儲0-127，第一位不可能是1，通過第一個字節(jié)可以判斷是中文還是英文

英文字母全部兼容：ASCII 0-127 二進制碼：0-255，所以0-127一定以0開頭，漢字是16bit 0-65536

TCP通信代碼

通過自己編寫一個客戶端和服務(wù)端，實現(xiàn)消息的首發(fā)，這里的核心主要是自己編寫通信協(xié)議，我在這里第一次發(fā)送到是數(shù)據(jù)的長度，并且做了數(shù)據(jù)加密，客戶端需要解析這個數(shù)據(jù)長度，并創(chuàng)建對應(yīng)長度的數(shù)組，才能正確讀取消息內(nèi)容
MsgClient

package com.lding.net;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

/**
 * @program: Net
 * @description: Tcp客戶端測試
 * @author: 王丁
 * @date: 2021-09-20 10:04
 **/
public class TcpClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket=new Socket("127.0.0.1",8888);
        OutputStream output=socket.getOutputStream();
        InputStream input=socket.getInputStream();
        InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(input);

//        byte[] msgbyte=new byte[30];
//        input.read(msgbyte);
//        System.out.println("服務(wù)器說："+new String(msgbyte));

        int length1=input.read();
        int length2=input.read();
        int msglength=length2*3+length1;
        System.out.println("消息長度為："+msglength);
        byte[] msgbytes=new byte[msglength];
        input.read(msgbytes);
        String getmsg=new String(msgbytes);
        System.out.println("服務(wù)器說："+getmsg);

    }
}

MsgServer

package com.lding.net;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/**
 * @program: Net
 * @description: Tcp服務(wù)端測試
 * @author: 王丁
 * @date: 2021-09-20 10:03
 **/
public class TcpServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        //監(jiān)聽客戶端的Socket連接
        System.out.println("服務(wù)端開啟：ip："+serverSocket.getInetAddress().getHostAddress()+"端口號："+serverSocket.getLocalSocketAddress());
        System.out.println("正在等待有緣人......");
        Socket socketClient = serverSocket.accept();
        System.out.println("客戶端已連接："+socketClient.getInetAddress());
        System.out.println("客戶端端口"+socketClient.getPort());

        OutputStream output=socketClient.getOutputStream();
        InputStream input=socketClient.getInputStream();

//        output.write("服務(wù)器連接成功?。?！".getBytes());
//        output.flush();//刷新緩沖，管道強制刷出
        String msg="服務(wù)器連接成功?。?！中秋快樂！<include/bits/stdc++.h> using namespace std";
        byte[] msgBytes=msg.getBytes();
        int length1=msgBytes.length%3;
        int length2=msgBytes.length/3;
        output.write(length1);
        output.write(length2);
        output.write(msgBytes);
        output.flush();
//        while(input.read()!=-1){
//            System.out.println((char) input.read());
//        }
    }
}

運行結(jié)果

在這里插入圖片描述