TCP网络通信编程
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TCP网络通信编程
基本介绍
- 基于客户端一服务端的网络通信
- 底层使用的是 TCP/IP 协议
- 应用场景举例:客户端发送数据,服务端接受并显示
- 基于 Socket 的 TCP 编程
案例1
- 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,并退出
package commonSocket;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/**
* 服务端
* 客户端在 SocketTCP01
*/
public class Socket01 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 1. 在本机的9999端口监听,等待连接
// ServerSocket 可以通过 accept 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("服务端已开启,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 Socket 对象,程序继续
Socket socket = serverSocket.accept();
System.out.println("socket = " + serverSocket.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){
// 根据读取到的实际长度,显示内容。
System.out.println(new String(buf, 0 , readLen));
}
// 5. 关闭流和 socket
inputStream.close();
socket.close();
}
}
package commonSocket;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/**
* 客户端
* 服务端在 Socket01
*/
public class SocketTCP01 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 1. 连接服务端(ip ,端口)
// 解读: 连接本机的 9999端口,如果连接成功,返回Socket对象
Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
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...");
}
}
案例2(使用字节流)
- 编写一个服务端, 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,输出,并发送"hello, client",再退出
package commonSocket;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/**
* 服务端
* 客户端在 SocketTCP02
*/
@SuppressWarnings({"all"}) // 抑制警告
public class Socket02 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 1. 在本机的9999端口监听,等待连接
// ServerSocket 可以通过 accept 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("服务端已开启,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 Socket 对象,程序继续
Socket socket = serverSocket.accept();
System.out.println("socket = " + serverSocket.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){
// 根据读取到的实际长度,显示内容。
System.out.println(new String(buf, 0 , readLen));
}
// 5. 获取 socket 相关联的输出流
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
outputStream.write("hello client".getBytes());
// 设置结束标记
socket.shutdownOutput();
// 6. 关闭流和 socket
inputStream.close();
socket.close();
}
}
package commonSocket;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/**
* 客户端
* 服务端在 Socket02
*/
@SuppressWarnings({"all"})
public class SocketTCP02 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 1. 连接服务端(ip ,端口)
// 解读: 连接本机的 9999端口,如果连接成功,返回Socket对象
Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
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());
// 设置结束标记
socket.shutdownOutput();
//4. 获取和 socket 关联的输入流。读取数据(字节),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();
socket.close();
System.out.println("客户端退出...");
}
}
案例3 (使用字符流)
- 编写一个服务端,和一个客户端
- 服务端在 9999 端口监听
- 客户端连接到服务端,发送 "hello,server" ,并接收服务端回发的 "hello, client", 再退出
- 服务端接收到 客户端发送的 信息,输出,并发送 "hello, client",再退出
package commonSocket;
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/**
* 服务端
* 客户端在 SocketTCP03
*/
@SuppressWarnings({"all"}) // 抑制警告
public class Socket03 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 1. 在本机的9999端口监听,等待连接
// ServerSocket 可以通过 accept 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("服务端已开启,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 Socket 对象,程序继续
Socket socket = serverSocket.accept();
System.out.println("socket = " + serverSocket.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 使用 InputStreamReader 将 inputstream 转成字符流
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
String s = bufferedReader.readLine();
System.out.println(s);
// 5. 获取 socket 相关联的输出流
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));
bufferedWriter.write("hello client 字符流");
bufferedWriter.newLine();
bufferedWriter.flush();
// 设置结束标记
socket.shutdownOutput();
// 6. 关闭流和 socket
bufferedReader.close();
bufferedWriter.close();
socket.close();
}
}
package commonSocket;
import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/**
* 客户端
* 服务端在 Socket03
*/
@SuppressWarnings({"all"})
public class SocketTCP03 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 1. 连接服务端(ip ,端口)
// 解读: 连接本机的 9999端口,如果连接成功,返回Socket对象
Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
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
// 字节流转字符流
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()
bufferedWriter.flush(); // 如果使用的字符流,需要手动刷新,否则数据不会写入数据通道
// 设置结束标记
socket.shutdownOutput();
//4. 获取和 socket 关联的输入流。读取数据(字节),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();
bufferedWriter.close();
socket.close();
System.out.println("客户端退出...");
}
}
案例4.
使用 BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream 字节流
- 编写一个服务端,和一个客户端
- 服务器端在 9999 端口监听
- 客户端连接到服务端,发送 一张图片
e:\\qie.png
- 服务端接收到 客户端发送的 图片,保存到 src 下, 发送 "收到图片" 再退出
- 客户端接收到 服务端发送的 "收到图片",再退出
- 该程序要求使用 StreamUtils.java6.
uploadServer.java
package commonSocket;
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class uploadServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 1. 服务端在本机监听8888端口
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
System.out.println("服务端在8888端口监听。。。");
// 2. 等待连接
Socket accept = serverSocket.accept();
// 3. 读取客户端发送的数据通过 Socket 得到输入流
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(accept.getInputStream());
byte[] bytes = StreamUtils.streamToByteArray(bis);
// 4. 将得到 bytes 数组,写入到指定的路径,就得到一个文件了
String desFilePath = "G:\\copy-1.png";
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(desFilePath));
bos.write(bytes);
// 5. 向客户端发送 "收到图片" 通过 socket 获取到输出流(字符)
BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(accept.getOutputStream()));
writer.write("服务端收到图片");
writer.flush(); // 把内容刷新到数据通道
accept.shutdownOutput(); // 设置结束标记
// 关闭资源
bos.close();
bis.close();
accept.close();
}
}
uploadClient.java
package commonSocket;
import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
public class uploadClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
// 创建读取磁盘文件的输入流
String filePath = "G:\\1.png";
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(filePath));
// bytes 就是 filePath 对应的字节数组
byte[] bytes = StreamUtils.streamToByteArray(bis);
// 通过 socket 获取到输出流,将 bytes 数据发送给服务端
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());
bos.write(bytes);
bis.close();
// 设置结束标记
socket.shutdownOutput();
// 接收从服务端回复的消息
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
//使用 StreamUtils 的方法,直接将 inputStream 读取到的内容 转成字符串
String s = StreamUtils.streamToString(inputStream);
System.out.println(s);
bos.close();
socket.close();
}
}
StreamUtils.java
package commonSocket;
import java.io.*;
public class StreamUtils {
/**
* 功能: 将输入流转换成 byte[],即可以把文件的内容读入到 byte[]
* @param is
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] streamToByteArray(InputStream is) throws Exception {
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
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 bos
}
byte[] array = bos.toByteArray(); // 然后将 bos 转成字节数组
bos.close();
return array;
}
public static String streamToString(InputStream is) throws IOException {
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
StringBuilder builder = new StringBuilder();
String line;
while((line = reader.readLine()) != null){
builder.append(line + "\r\n");
}
return builder.toString();
}
}
netstat 指令
- netstat -an 可以査看当前主机网络情况,包括端目监听情况和网络连接情况
- netstat -an | more 可以分页显示
- 要求在 dos 控制台下执行
TCP 下载文件
- 编写客户端程序和服务器端程序
- 客户端可以输入 一个 音乐 文件名,比如 高山流水,服务端 收到音乐名后,可以给客户端 返回这个 音乐文件,如果服务器没有这个文件,返回 一个默认的音乐即可.
- 客户端收到文件后,保存到本地
e:\\
- 提示:该程序可以使用 StreamUtils.java
- 本质:其实就是 指定下载文件的应用,
package commonSocket;
import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;
public class DownloadClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入下载文件名");
String downloadFileName = scanner.next();
Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);
// 给客户端发送文件名:获取和 Socket 关联的输出流
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
outputStream.write(downloadFileName.getBytes());
socket.shutdownOutput();
// 读取服务端返回的字节数据
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(socket.getInputStream());
byte[] bytes = StreamUtils.streamToByteArray(bis);
// 输出保存文件
String filePath = "e\\" + downloadFileName + ".mp3";
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(filePath));
bos.write(bytes);
bos.close();
bis.close();
outputStream.close();
socket.close();
System.out.println("客户端退出");
}
}
package commonSocket;
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class DownloadServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
Socket socket = serverSocket.accept();
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
byte[] b = new byte[1024];
int len = 0;
String downloadFileName = "";
while((len = inputStream.read(b)) != -1){
downloadFileName += new String(b, 0, len);
}
System.out.println("下载文件名" + downloadFileName);
String resFileName = "";
if("高山流水".equals(downloadFileName)){
resFileName = "src\\高山流水.mp3";
}else {
resFileName = "src\\无名.mp3";
}
// 4. 创建一个输入流,读取文件
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(resFileName));
// 5. 读取文件到一个字节数组
byte[] bytes = StreamUtils.streamToByteArray(bis);
// 得到 Socket 关联的输出流
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());
// 7. 写入到数据通道,返回给客户端
bos.write(bytes);
socket.shutdownOutput();
bis.close();
bos.close();
inputStream.close();
socket.close();
serverSocket.close();
System.out.println("服务端退出");
}
}