Java网络编程02

4.TCP网络通信编程

基本介绍
1. 基于客户端--服务端的网络通信
2. 底层使用的是TCP/IP协议
3. 应用场景举例：客户端发送数据，服务端接收并显示控制台
4. 基于Scoket的TCP编程

4.1应用案例1:(使用字节流)

编写一个服务器端，和一个客户端
服务器端在9999端口监听
客户端连接到服务器端，发送“hello，server”，然后退出
服务器端接收到客户端发送的信息，输出，并结束

客户端思路：

1.连接服务端（ip，端口）

2.连接上后，生成socket，通过socket.getOutputStream()

3.通过输出流，写入数据到数据通道

package li.network.socket;

import java.io.IOException;

import java.io.OutputStream;

import java.net.InetAddress;

import java.net.Socket;

//发送"hello,server"给服务端

public class SocketTCP01Client {

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //1.连接服务端（ip，端口）

        Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);//连接服务端的主机的端口，在这里是本机

        System.out.println("客户端 socket返回=" + socket.getClass());

        //2.连接上后，生成socket，通过socket.getOutputStream()

        //  得到和 socket 对象关联的输出流对象

        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();

        //3.通过输出流，写入数据到数据通道

        outputStream.write("hello,server".getBytes());

        //4. 关闭流对象和socket（必须关闭）

        outputStream.close();

        socket.close();

        System.out.println("客户端退出");

    }

}

服务器端思路：

1.在本机的9999端口监听，等待连接

2.当没有客户端连接9999端口时，程序将会阻塞，等待连接

3.通过socket.getInputStream()读取客户端写入到数据通道的数据，显示

package li.network.socket;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

public class SocketTCP01Server {

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        // 1.在本机的9999端口监听，等待连接

        // 要求在本机没有其他服务在监听9999

        // ServerSocket 可以通过 accept() 方法返回多个 Socket[多个客户端连接服务器的并发]

        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);

        System.out.println("服务端在9999端口监听，等待连接...");

        // 2.当没有客户端连接9999端口时，程序会阻塞，等待连接

        // 如果有客户端连接则会返回一个socket对象，程序继续

        Socket socket = serverSocket.accept();

        System.out.println("服务器端 socket=" + socket.getClass());

        // 3.通过socket.getInputStream()读取客户端写入到数据通道的数据，显示

        InputStream inputStream = socket.getInputStream();

        // 4.IO读取

        byte[] buf = new byte[1024];

        int readLen = 0;

        while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {

            System.out.println(new String(buf, 0, readLen));//根据实际读取到的长度显示内容

        }

        // 5. 关闭流对象和socket（必须关闭）

        inputStream.close();

        socket.close();

        serverSocket.close();//关闭serverSocket

    }

}

要先运行服务端，这里显示正在等待连接客户端：

再运行客户端程序，得到一个socket，通过输出流将数据写入到数通道里面，然后退出：

服务器端会通过输入流不停地读取，把数据输出到控制台上，然后关闭退出：

4.2应用案例2:(使用字节流)

编写一个服务器端，和一个客户端
服务器端在9999端口监听
客户端连接到服务器端，发送“hello，server”，并接收服务器端回发的“hello，client”，再退出
服务器端接收到客户端发送的信息然后输出，并发送“hello，client”，再退出

注意设置写入结束标记socket.shutdownOutput(); 否则程序会认为还在写入数据。

服务端Server：

package li.network.socket;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.OutputStream;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

@SuppressWarnings("all")

public class SocketTCP02Server {

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        // 1.在本机的9999端口监听，等待连接

        // 要求在本机没有其他服务在监听9999

        // ServerSocket 可以通过 accept() 方法返回多个 Socket[多个客户端连接服务器的并发]

        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);

        System.out.println("服务端在9999端口监听，等待连接...");

        // 2.当没有客户端连接9999端口时，程序会阻塞，等待连接

        // 如果有客户端连接则会返回一个socket对象，程序继续

        Socket socket = serverSocket.accept();

        System.out.println("服务器端 socket=" + socket.getClass());

        // 3.获取数据，通过socket.getInputStream()读取客户端写入数据通道的数据，并显示

        InputStream inputStream = socket.getInputStream();

        //IO读取

        byte[] buf = new byte[1024];

        int readLen = 0;

        while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {

            System.out.println(new String(buf, 0, readLen));//根据实际读取到的字符串长度显示内容

        }

        // 4. 回话，写入数据

        // 获取socket相关的输出流

        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();

        outputStream.write("hello,client".getBytes());

        //设置写入结束标记

        socket.shutdownOutput();

        // 5. 关闭流对象和socket（必须关闭）

        inputStream.close();

        outputStream.close();

        socket.close();

        serverSocket.close();//关闭serverSocket

    }

}

客户端Client：

package li.network.socket;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.OutputStream;

import java.net.InetAddress;

import java.net.Socket;

@SuppressWarnings("all")

//发送"hello,server"给服务端

public class SocketTCP02Client {

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //1.连接服务端（ip，端口）

        Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);//连接服务端的主机的端口，在这里是本机

        System.out.println("客户端 socket返回=" + socket.getClass());

        //2.连接上后，生成socket，通过socket.getOutputStream()

        //  得到和 socket 对象关联的输出流对象

        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();

        //3.通过输出流，写入数据到数据通道

        outputStream.write("hello,server".getBytes());

        //设置写入结束标记

        socket.shutdownOutput();

        //4. 获取数据

        // 获取和socket相关联的输入流，并显示

        InputStream inputStream = socket.getInputStream();

        byte[] buf = new byte[1024];

        int readLen = 0;

        while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {

            System.out.println(new String(buf, 0, readLen));

        }

        //5. 关闭流对象和socket（必须关闭）

        outputStream.close();

        inputStream.close();

        socket.close();

        System.out.println("客户端退出");

    }

}

服务端等待客户端连接：

客户端往数据通道写入数据“hello，server，并接受到服务端发送的数据“hello，client”

服务端接收到数据：

4.3应用案例3:(使用字符流)

编写一个服务端，一个客户端
服务端在9999端口监听
客户端连接到服务端，发送“hello，server”，并接收到服务端会发的“hello，client”，然后退出
服务端接收到客户端发送的信息，输出，并发送“hello，client”，再退出

思路答题与应用案例2一致，这里要求使用字符流，那么在拿到输入/输出字符流之后，使用转换流，将其转换为字符流即可。

PS：设置写入结束标记：除了使用socket.shutdownOutput(); 还可以使用writer.newLine()，如果使用这种结束标志的话，需要使用readLine()的方式读取

注意点：如果使用的是字符流，需要我们手动刷新xx.flush();，否则数据不会写入数据通道

服务端Server：

package li.network.socket;

import java.io.*;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

//使用字符流

@SuppressWarnings("all")

public class SocketTCP03Server {

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        // 1.在本机的9999端口监听，等待连接

        // 要求在本机没有其他服务在监听9999

        // ServerSocket 可以通过 accept() 方法返回多个 Socket[多个客户端连接服务器的并发]

        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);

        System.out.println("服务端在9999端口监听，等待连接...");

        // 2.当没有客户端连接9999端口时，程序会阻塞，等待连接

        // 如果有客户端连接则会返回一个socket对象，程序继续

        Socket socket = serverSocket.accept();

        System.out.println("服务器端 socket=" + socket.getClass());

        // 3.获取数据，通过socket.getInputStream()读取客户端写入数据通道的数据，并显示

        InputStream inputStream = socket.getInputStream();

        //IO读取---使用字符流

        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));

        String s = bufferedReader.readLine();

        System.out.println(s);//输出

        // 4. 回话，写入数据

        // 获取socket相关的输出流

        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();

        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));

        bufferedWriter.write("hello,client 字符流");

        bufferedWriter.newLine();//插入一个换行符，表示回复内容的结束

        bufferedWriter.flush();//手动刷新

        // 5. 关闭流对象和socket（必须关闭）

        bufferedWriter.close();//关闭外层流

        bufferedReader.close();

        socket.close();

        serverSocket.close();//关闭serverSocket

    }

}

客户端Client：

package li.network.socket;

import java.io.*;

import java.net.InetAddress;

import java.net.Socket;

@SuppressWarnings("all")

//发送"hello,server"给服务端,使用字符流

public class SocketTCP03Client {

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //1.连接服务端（ip，端口）

        Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);//连接服务端的主机的端口，在这里是本机

        System.out.println("客户端 socket返回=" + socket.getClass());

        //2.连接上后，生成socket，通过socket.getOutputStream()

        //  得到和 socket 对象关联的输出流对象

        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();

        //3.通过输出流，写入数据到数据通道----使用字符流

        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));

        bufferedWriter.write("hello,server 字符流");

        bufferedWriter.newLine();//插入一个换行符，表示写入的内容结束，注意：要求对方使用readLine()!!!!

        //如果使用的是字符流，需要我们手动刷新，否则数据不会写入数据通道

        bufferedWriter.flush();

        //4. 获取数据

        // 获取和socket相关联的输入流，并显示

        InputStream inputStream = socket.getInputStream();

        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));

        String s = bufferedReader.readLine();

        System.out.println(s);

        //5. 关闭流对象和socket（必须关闭）

        bufferedReader.close();//关闭外层流

        bufferedWriter.close();

        socket.close();

        System.out.println("客户端退出");

    }

}

4.4应用案例4：

编写一个服务端和一个客户端
服务器端在端口8888监听
客户端连接到服务端，并发送一张图片
服务器端接收到客户端发送的图片，保存到src目录下，然后发送“收到图片”，再退出
客户端接收到服务端的回话：“收到图片“ 之后，再退出
该程序要求使用StreamUtils.java

说明：使用BufferedInputStreasm和BufferedOutputStream字节流

思路如下：

客户端这边先将数据传输到客户端程序中，然后通过socket获取数据通道，将文件数据发送给服务端；
服务端这边，先是得到数据通道上的数据（传输到服务端程序中），然后使用将程序中的文件数据输出到某个目录下，之后在将“收到图片”的消息输出到数据通道上
客户端通过socket，从数据通道上获取回复消息，并打印在控制台上

工具类StreamUtils：

package li.network.upload;

import java.io.BufferedReader;

import java.io.ByteArrayOutputStream;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.InputStreamReader;

/**

 * 此类用于演示关于流的读写方法

 *

 */

public class StreamUtils {

   /**

    * 功能：将输入流转换成byte[],即可以把文件的内容写入到byte[]

    * @param is

    * @return

    * @throws Exception

    */

   public static byte[] streamToByteArray(InputStream is) throws Exception{

      ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();//创建输出流对象

      byte[] b = new byte[1024];//字节数组

      int len;

      while((len=is.read(b))!=-1){//循环读取

         bos.write(b, 0, len);//把读取到的数据写入到 bos流中

      }

      byte[] array = bos.toByteArray();//然后将bos 转成为一个字节数组

      bos.close();

      return array;

   }

   /**

    * 功能：将InputStream转换成String

    * @param is

    * @return

    * @throws Exception

    */

   public static String streamToString(InputStream is) throws Exception{

      BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));

      StringBuilder builder= new StringBuilder();

      String line;

      while((line=reader.readLine())!=null){ //当读取到 null时，就表示结束

         builder.append(line+"\r\n");

      }

      return builder.toString();

   }

}

服务端Server：

package li.network.upload;

import java.io.*;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

//文件上传的服务端

public class TCPFileUploadServer {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // 1.服务端在监听8888端口(这里是在本机进行)

        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);

        System.out.println("服务端在8888端口监听...");

        // 2.等待连接

        Socket socket = serverSocket.accept();

        //3.读取数据通道的数据

        //通过socket获得输入流

        //创建对象

        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(socket.getInputStream());

        //写入到程序中

        byte[] bytes = StreamUtils.streamToByteArray(bis);//streamToByteArray方法：将输入流转换成byte[]

        //4.将得到的bytes数组（文件数据）写入到指定的路径，就得到一个文件

        String destFilePath = "src\\copy.png";

        //创建对象

        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(destFilePath));

        //写入数据到目录中

        bos.write(bytes);

        bos.close();

        //5.收到图片后，向客户端回复“收到图片”

        //通过socket获得输出流

        //创建对象

        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));

        bw.write("收到图片");

        bw.flush();//把内容刷新到数据通道

        socket.shutdownOutput();//设置写入结束标记

        //6.关闭其他资源

        bw.close();

        bis.close();

        socket.close();

        serverSocket.close();

    }

}

客户端Client：

package li.network.upload;

import java.io.BufferedInputStream;

import java.io.BufferedOutputStream;

import java.io.FileInputStream;

import java.io.InputStream;

import java.net.InetAddress;

import java.net.Socket;

//文件上传的客户端

public class TCPFileUploadClient {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        //1.客户端连接服务端，得到一个socket对象

        Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 8888);

        //2.创建读取磁盘文件的输入流

        String filePath = "d:\\ggmm.jpg";

        //创建对象

        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(filePath));

        //这里的 bytes 就是 文件filePath 对应的字节数组

        //读取数据到程序中

        byte[] bytes = StreamUtils.streamToByteArray(bis);

        //3.通过socket获取输出流，将bytes数据发送到服务端

        //创建对象

        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());

        //写入数据通道

        bos.write(bytes);//将文件对应的字节数组写入到数据通道

        bis.close();

        socket.shutdownOutput();//设置写入数据的结束标志

        //4.获取服务端回复的消息

        InputStream inputStream = socket.getInputStream();

        String s = StreamUtils.streamToString(inputStream);//streamToString方法：把一个输入流的数据直接转成字符串

        System.out.println(s);

        //关闭相关的流

        inputStream.close();

        bos.close();

        socket.close();

    }

}

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4.1应用案例1:(使用字节流)

4.2应用案例2:(使用字节流)

4.3应用案例3:(使用字符流)

4.4应用案例4：

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