【Java TCP/IP Socket】TCP Socket(含代码)

TCP的Java支持

协议相当于相互通信的程序间达成的一种约定,它规定了分组报文的结构、交换方式、包含的意义以及怎样对报文所包含的信息进行解析,TCP/IP协议族有IP协议、TCP协议和UDP协议。现在TCP/IP协议族中的主要socket类型为流套接字(使用TCP协议)和数据报套接字(使用UDP协议)。

TCP协议提供面向连接的服务,通过它建立的是可靠地连接。Java为TCP协议提供了两个类:Socket类和ServerSocket类。一个Socket实例代表了TCP连接的一个客户端,而一个ServerSocket实例代表了TCP连接的一个服务器端,一般在TCP Socket编程中,客户端有多个,而服务器端只有一个,客户端TCP向服务器端TCP发送连接请求,服务器端的ServerSocket实例则监听来自客户端的TCP连接请求,并为每个请求创建新的Socket实例,由于服务端在调用accept()等待客户端的连接请求时会阻塞,直到收到客户端发送的连接请求才会继续往下执行代码,因此要为每个Socket连接开启一个线程。服务器端要同时处理ServerSocket实例和Socket实例,而客户端只需要使用Socket实例。另外,每个Socket实例会关联一个InputStream和OutputStream对象,我们通过将字节写入套接字的OutputStream来发送数据,并通过从InputStream来接收数据。

TCP连接的建立步骤

客户端向服务器端发送连接请求后,就被动地等待服务器的响应。典型的TCP客户端要经过下面三步操作:

1、创建一个Socket实例:构造函数向指定的远程主机和端口建立一个TCP连接;

2.通过套接字的I/O流与服务端通信;

3、使用Socket类的close方法关闭连接。

服务端的工作是建立一个通信终端,并被动地等待客户端的连接。典型的TCP服务端执行如下两步操作:

1、创建一个ServerSocket实例并指定本地端口,用来监听客户端在该端口发送的TCP连接请求;

2、重复执行:

1)调用ServerSocket的accept()方法以获取客户端连接,并通过其返回值创建一个Socket实例;

2)为返回的Socket实例开启新的线程,并使用返回的Socket实例的I/O流与客户端通信;

3)通信完成后,使用Socket类的close()方法关闭该客户端的套接字连接。

TCP Socket Demo

下面给出一个客户端服务端TCP通信的Demo,该客户端在20006端口请求与服务端建立TCP连接,客户端不断接收键盘输入,并将其发送到服务端,服务端在接收到的数据前面加上“echo”字符串,并将组合后的字符串发回给客户端,如此循环,直到客户端接收到键盘输入“bye”为止。

客户端代码如下:

package zyb.org.client;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintStream;
import java.net.Socket;
import java.net.SocketTimeoutException;

public class Client1 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		//客户端请求与本机在20006端口建立TCP连接 
		Socket client = new Socket("127.0.0.1", 20006);
		client.setSoTimeout(10000);
		//获取键盘输入 
		BufferedReader input = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		//获取Socket的输出流,用来发送数据到服务端  
		PrintStream out = new PrintStream(client.getOutputStream());
		//获取Socket的输入流,用来接收从服务端发送过来的数据  
		BufferedReader buf =  new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
		boolean flag = true;
		while(flag){
			System.out.print("输入信息:");
			String str = input.readLine();
			//发送数据到服务端  
			out.println(str);
			if("bye".equals(str)){
				flag = false;
			}else{
				try{
					//从服务器端接收数据有个时间限制(系统自设,也可以自己设置),超过了这个时间,便会抛出该异常
					String echo = buf.readLine();
					System.out.println(echo);
				}catch(SocketTimeoutException e){
					System.out.println("Time out, No response");
				}
			}
		}
		input.close();
		if(client != null){
	        //如果构造函数建立起了连接,则关闭套接字,如果没有建立起连接,自然不用关闭
			client.close();	//只关闭socket,其关联的输入输出流也会被关闭
		}
	}
}

服务端需要用到多线程,这里单独写了一个多线程类,代码如下:

package zyb.org.server;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintStream;
import java.net.Socket;

/**
 * 该类为多线程类,用于服务端
 */
public class ServerThread implements Runnable {

	private Socket client = null;
	public ServerThread(Socket client){
		this.client = client;
	}

	@Override
	public void run() {
		try{
			//获取Socket的输出流,用来向客户端发送数据
			PrintStream out = new PrintStream(client.getOutputStream());
			//获取Socket的输入流,用来接收从客户端发送过来的数据
			BufferedReader buf = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
			boolean flag =true;
			while(flag){
				//接收从客户端发送过来的数据
				String str =  buf.readLine();
				if(str == null || "".equals(str)){
					flag = false;
				}else{
					if("bye".equals(str)){
						flag = false;
					}else{
						//将接收到的字符串前面加上echo,发送到对应的客户端
						out.println("echo:" + str);
					}
				}
			}
			out.close();
			client.close();
		}catch(Exception e){
			e.printStackTrace();
		}
	}

}

服务端处理TCP连接请求的代码如下:

package zyb.org.server;

import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class Server1 {
	public static void main(String[] args) throws Exception{
		//服务端在20006端口监听客户端请求的TCP连接
		ServerSocket server = new ServerSocket(20006);
		Socket client = null;
		boolean f = true;
		while(f){
			//等待客户端的连接,如果没有获取连接
			client = server.accept();
			System.out.println("与客户端连接成功!");
			//为每个客户端连接开启一个线程
			new Thread(new ServerThread(client)).start();
		}
		server.close();
	}
}

执行结果截图如下:



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