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Java實(shí)現(xiàn)TCP通信示例代碼

更新時(shí)間：2025年07月30日 09:41:20 作者：寫代碼的tonyxie

TCP(傳輸控制協(xié)議)是一種面向連接的、可靠的通信協(xié)議,這篇文章主要介紹了Java實(shí)現(xiàn)TCP通信的相關(guān)資料,文中通過(guò)代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下

前言

TCP（Transmission Control Protocol）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。在 Java 中，我們可以使用java.net包下的Socket和ServerSocket類來(lái)實(shí)現(xiàn)基于 TCP 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信。

本文將詳細(xì)介紹如何在 Java 中實(shí)現(xiàn) TCP 通信，并通過(guò)示例代碼進(jìn)行說(shuō)明。

TCP 通信基礎(chǔ)概念

客戶端 - 服務(wù)器模型：TCP 通信采用客戶端 - 服務(wù)器模型，服務(wù)器端監(jiān)聽(tīng)特定端口，等待客戶端連接；客戶端主動(dòng)連接服務(wù)器。
Socket：網(wǎng)絡(luò)編程中的套接字，用于實(shí)現(xiàn)客戶端和服務(wù)器之間的通信端點(diǎn)。
端口號(hào)：用于標(biāo)識(shí)同一臺(tái)機(jī)器上的不同服務(wù)，范圍從 0 到 65535，其中 0-1023 為系統(tǒng)保留端口。

Java 中的 TCP 通信實(shí)現(xiàn)

Java 提供了Socket和ServerSocket類來(lái)簡(jiǎn)化 TCP 通信的實(shí)現(xiàn)。下面我們通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的示例來(lái)展示如何實(shí)現(xiàn)客戶端和服務(wù)器之間的通信。

服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)

服務(wù)器端程序需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)ServerSocket對(duì)象并綁定到指定端口，然后等待客戶端連接。以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class TCPServer {
    private static final int PORT = 8888;

    public static void main(String[] args) {
        try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(PORT)) {
            System.out.println("服務(wù)器已啟動(dòng)，監(jiān)聽(tīng)端口: " + PORT);

            while (true) {
                // 等待客戶端連接
                try (Socket clientSocket = serverSocket.accept();
                     PrintWriter out = new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true);
                     BufferedReader in = new BufferedReader(
                             new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()))) {

                    System.out.println("客戶端連接成功: " + clientSocket.getInetAddress());

                    String inputLine;
                    // 讀取客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)
                    while ((inputLine = in.readLine()) != null) {
                        System.out.println("客戶端消息: " + inputLine);
                        
                        // 向客戶端發(fā)送響應(yīng)
                        if ("退出".equals(inputLine)) {
                            out.println("服務(wù)器關(guān)閉連接");
                            break;
                        }
                        out.println("服務(wù)器已收到: " + inputLine);
                    }
                } catch (IOException e) {
                    System.err.println("處理客戶端連接時(shí)出錯(cuò): " + e.getMessage());
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("無(wú)法啟動(dòng)服務(wù)器，端口可能已被占用: " + PORT);
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

客戶端實(shí)現(xiàn)

客戶端程序需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)Socket對(duì)象并連接到服務(wù)器的指定 IP 地址和端口。以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的客戶端實(shí)現(xiàn)：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

public class TCPClient {
    private static final String SERVER_ADDRESS = "localhost";
    private static final int PORT = 8888;

    public static void main(String[] args) {
        try (Socket socket = new Socket(SERVER_ADDRESS, PORT);
             PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
             BufferedReader in = new BufferedReader(
                     new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
             Scanner scanner = new Scanner(System.in)) {

            System.out.println("已連接到服務(wù)器: " + SERVER_ADDRESS + ":" + PORT);
            System.out.println("輸入消息發(fā)送到服務(wù)器，輸入'退出'結(jié)束通信");

            String userInput;
            while (true) {
                System.out.print("請(qǐng)輸入消息: ");
                userInput = scanner.nextLine();
                
                // 向服務(wù)器發(fā)送消息
                out.println(userInput);
                
                // 讀取服務(wù)器響應(yīng)
                String response = in.readLine();
                System.out.println("服務(wù)器響應(yīng): " + response);
                
                if ("退出".equals(userInput) || "服務(wù)器關(guān)閉連接".equals(response)) {
                    break;
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("與服務(wù)器通信時(shí)出錯(cuò): " + e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

代碼解析

服務(wù)器端解析

創(chuàng)建 ServerSocket：通過(guò)new ServerSocket(PORT)創(chuàng)建服務(wù)器套接字并綁定到指定端口。
等待連接：調(diào)用serverSocket.accept()方法等待客戶端連接，此方法會(huì)阻塞直到有客戶端連接。
獲取輸入輸出流：通過(guò)clientSocket.getInputStream()和clientSocket.getOutputStream()獲取與客戶端通信的輸入輸出流。
處理客戶端消息：使用循環(huán)讀取客戶端發(fā)送的消息，并發(fā)送響應(yīng)。
資源管理：使用 try-with-resources 語(yǔ)句確保資源自動(dòng)關(guān)閉。

客戶端解析

創(chuàng)建 Socket：通過(guò)new Socket(SERVER_ADDRESS, PORT)創(chuàng)建客戶端套接字并連接到服務(wù)器。
獲取輸入輸出流：與服務(wù)器端類似，獲取與服務(wù)器通信的輸入輸出流。
發(fā)送和接收消息：使用循環(huán)讀取用戶輸入并發(fā)送給服務(wù)器，同時(shí)接收服務(wù)器響應(yīng)。
關(guān)閉連接：當(dāng)用戶輸入 "退出" 時(shí)，關(guān)閉連接。

運(yùn)行示例

首先運(yùn)行服務(wù)器端程序，控制臺(tái)會(huì)顯示 "服務(wù)器已啟動(dòng)，監(jiān)聽(tīng)端口: 8888"。
然后運(yùn)行客戶端程序，控制臺(tái)會(huì)顯示 " 已連接到服務(wù)器: localhost:8888"。
在客戶端輸入消息，按回車發(fā)送，客戶端和服務(wù)器端都會(huì)顯示相應(yīng)的消息。
輸入 "退出" 結(jié)束通信。

改進(jìn)與擴(kuò)展

上面的示例是一個(gè)基礎(chǔ)的 TCP 通信實(shí)現(xiàn)，實(shí)際應(yīng)用中可能需要考慮以下幾點(diǎn)改進(jìn)：

多線程處理：當(dāng)前服務(wù)器只能處理一個(gè)客戶端連接，可以使用多線程來(lái)處理多個(gè)客戶端連接。
異常處理：增強(qiáng)異常處理機(jī)制，確保程序在各種異常情況下都能正常工作。
消息格式：定義更復(fù)雜的消息格式，支持不同類型的消息。
資源管理：確保所有資源都能被正確關(guān)閉，避免資源泄漏

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class MultiThreadedTCPServer {
    private static final int PORT = 8888;
    private static final int THREAD_POOL_SIZE = 10;

    public static void main(String[] args) {
        try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(PORT)) {
            System.out.println("服務(wù)器已啟動(dòng)，監(jiān)聽(tīng)端口: " + PORT);
            
            // 創(chuàng)建線程池 xieyifan
            ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(THREAD_POOL_SIZE);

            while (true) {
                // 等待客戶端連接
                Socket clientSocket = serverSocket.accept();
                System.out.println("客戶端連接成功: " + clientSocket.getInetAddress());
                
                // 將客戶端連接交給線程池處理
                threadPool.execute(new ClientHandler(clientSocket));
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("無(wú)法啟動(dòng)服務(wù)器，端口可能已被占用: " + PORT);
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static class ClientHandler implements Runnable {
        private final Socket clientSocket;

        public ClientHandler(Socket socket) {
            this.clientSocket = socket;
        }

        @Override
        public void run() {
            try (PrintWriter out = new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true);
                 BufferedReader in = new BufferedReader(
                         new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()))) {

                String inputLine;
                while ((inputLine = in.readLine()) != null) {
                    System.out.println("客戶端 " + clientSocket.getInetAddress() + " 消息: " + inputLine);
                    
                    if ("退出".equals(inputLine)) {
                        out.println("服務(wù)器關(guān)閉連接");
                        break;
                    }
                    out.println("服務(wù)器已收到: " + inputLine);
                }
            } catch (IOException e) {
                System.err.println("處理客戶端連接時(shí)出錯(cuò): " + e.getMessage());
            } finally {
                try {
                    clientSocket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

提高了服務(wù)器的并發(fā)處理能力。

總結(jié)

通過(guò)Socket和ServerSocket類，Java 提供了簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的 TCP 通信功能。本文介紹了 TCP 通信的基本概念，展示了如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的客戶端 - 服務(wù)器程序，并討論了如何改進(jìn)和擴(kuò)展這個(gè)基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)。掌握這些知識(shí)后，你可以開(kāi)發(fā)更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，如聊天程序、文件傳輸系統(tǒng)等。

到此這篇關(guān)于Java實(shí)現(xiàn)TCP通信的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java實(shí)現(xiàn)TCP通信內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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