day40-网络编程02

Java网络编程02

4.TCP网络通信编程

• 基本介绍
  
  
  • 基于客户端--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，服务端接收并显示控制台
    
  • 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

1. package li.network.socket;
3. import java.io.IOException;
4. import java.io.OutputStream;
5. import java.net.InetAddress;
6. import java.net.Socket;
8. //发送"hello,server"给服务端
9. public class SocketTCP01Client {
10.     public static void main(String[] args) throws IOException {
11.         //1.连接服务端（ip，端口）
12.         Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);//连接服务端的主机的端口，在这里是本机
13.         System.out.println("客户端 socket返回=" + socket.getClass());
15.         //2.连接上后，生成socket，通过socket.getOutputStream()
16.         //  得到和 socket 对象关联的输出流对象
17.         OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
19.         //3.通过输出流，写入数据到数据通道
20.         outputStream.write("hello,server".getBytes());
22.         //4. 关闭流对象和socket（必须关闭）
23.         outputStream.close();
24.         socket.close();
26.         System.out.println("客户端退出");
27.     }
28. }

复制代码

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

1. package li.network.socket;
3. import java.io.IOException;
4. import java.io.InputStream;
5. import java.net.ServerSocket;
6. import java.net.Socket;
8. public class SocketTCP01Server {
9.     public static void main(String[] args) throws IOException {
10.         // 1.在本机的9999端口监听，等待连接
11.         // 要求在本机没有其他服务在监听9999
12.         // 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]
13.         ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
14.         System.out.println("服务端在9999端口监听，等待连接...");
16.         // 2.当没有客户端连接9999端口时，程序会阻塞，等待连接
17.         // 如果有客户端连接则会返回一个socket对象，程序继续
19.         Socket socket = serverSocket.accept();
21.         System.out.println("服务器端 socket=" + socket.getClass());
23.         // 3.通过socket.getInputStream()读取客户端写入到数据通道的数据，显示
24.         InputStream inputStream = socket.getInputStream();
26.         // 4.IO读取
27.         byte[] buf = new byte[1024];
28.         int readLen = 0;
29.         while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {
30.             System.out.println(new String(buf, 0, readLen));//根据实际读取到的长度显示内容
31.         }
33.         // 5. 关闭流对象和socket（必须关闭）
34.         inputStream.close();
35.         socket.close();
36.         serverSocket.close();//关闭serverSocket
37.     }
38. }

复制代码

• 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：

1. package li.network.socket;
3. import java.io.IOException;
4. import java.io.InputStream;
5. import java.io.OutputStream;
6. import java.net.ServerSocket;
7. import java.net.Socket;
9. @SuppressWarnings("all")
10. public class SocketTCP02Server {
11.     public static void main(String[] args) throws IOException {
12.         // 1.在本机的9999端口监听，等待连接
13.         // 要求在本机没有其他服务在监听9999
14.         // 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]
15.         ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
16.         System.out.println("服务端在9999端口监听，等待连接...");
18.         // 2.当没有客户端连接9999端口时，程序会阻塞，等待连接
19.         // 如果有客户端连接则会返回一个socket对象，程序继续
21.         Socket socket = serverSocket.accept();
23.         System.out.println("服务器端 socket=" + socket.getClass());
25.         // 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
26.         InputStream inputStream = socket.getInputStream();
27.         //IO读取
28.         byte[] buf = new byte[1024];
29.         int readLen = 0;
30.         while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {
31.             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
32.         }
34.         // 4. 回话，写入数据
35.         // 获取socket相关的输出流
36.         OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
37.         outputStream.write("hello,client".getBytes());
38.         //设置写入结束标记
39.         socket.shutdownOutput();
42.         // 5. 关闭流对象和socket（必须关闭）
43.         inputStream.close();
44.         outputStream.close();
45.         socket.close();
46.         serverSocket.close();//关闭serverSocket
47.     }
48. }

复制代码

客户端Client：

1. package li.network.socket;
3. import java.io.IOException;
4. import java.io.InputStream;
5. import java.io.OutputStream;
6. import java.net.InetAddress;
7. import java.net.Socket;
9. @SuppressWarnings("all")
10. //发送"hello,server"给服务端
11. public class SocketTCP02Client {
12.     public static void main(String[] args) throws IOException {
13.         //1.连接服务端（ip，端口）
14.         Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);//连接服务端的主机的端口，在这里是本机
15.         System.out.println("客户端 socket返回=" + socket.getClass());
17.         //2.连接上后，生成socket，通过socket.getOutputStream()
18.         //  得到和 socket 对象关联的输出流对象
19.         OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
21.         //3.通过输出流，写入数据到数据通道
22.         outputStream.write("hello,server".getBytes());
23.         //设置写入结束标记
24.         socket.shutdownOutput();
26.         //4. 获取数据
27.         // 获取和socket相关联的输入流，并显示
28.         InputStream inputStream = socket.getInputStream();
29.         byte[] buf = new byte[1024];
30.         int readLen = 0;
31.         while ((readLen = inputStream.read(buf)) != -1) {
32.             System.out.println(new String(buf, 0, readLen));
33.         }
35.         //5. 关闭流对象和socket（必须关闭）
36.         outputStream.close();
37.         inputStream.close();
38.         socket.close();
40.         System.out.println("客户端退出");
41.     }
42. }

复制代码

• 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：

1. package li.network.socket;
3. import java.io.*;
4. import java.net.ServerSocket;
5. import java.net.Socket;
7. //使用字符流
8. @SuppressWarnings("all")
9. public class SocketTCP03Server {
10.     public static void main(String[] args) throws IOException {
11.         // 1.在本机的9999端口监听，等待连接
12.         // 要求在本机没有其他服务在监听9999
13.         // 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]
14.         ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
15.         System.out.println("服务端在9999端口监听，等待连接...");
17.         // 2.当没有客户端连接9999端口时，程序会阻塞，等待连接
18.         // 如果有客户端连接则会返回一个socket对象，程序继续
20.         Socket socket = serverSocket.accept();
22.         System.out.println("服务器端 socket=" + socket.getClass());
24.         // 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
25.         InputStream inputStream = socket.getInputStream();
26.         //IO读取---使用字符流
27.         BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
28.         String s = bufferedReader.readLine();
29.         System.out.println(s);//输出
31.         // 4. 回话，写入数据
32.         // 获取socket相关的输出流
33.         OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
34.         BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));
35.         bufferedWriter.write("hello,client 字符流");
36.         bufferedWriter.newLine();//插入一个换行符，表示回复内容的结束
37.         bufferedWriter.flush();//手动刷新
40.         // 5. 关闭流对象和socket（必须关闭）
41.         bufferedWriter.close();//关闭外层流
42.         bufferedReader.close();
43.         socket.close();
44.         serverSocket.close();//关闭serverSocket
45.     }
46. }

复制代码

客户端Client：

1. package li.network.socket;
3. import java.io.*;
4. import java.net.InetAddress;
5. import java.net.Socket;
7. @SuppressWarnings("all")
8. //发送"hello,server"给服务端,使用字符流
9. public class SocketTCP03Client {
10.     public static void main(String[] args) throws IOException {
11.         //1.连接服务端（ip，端口）
12.         Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);//连接服务端的主机的端口，在这里是本机
13.         System.out.println("客户端 socket返回=" + socket.getClass());
15.         //2.连接上后，生成socket，通过socket.getOutputStream()
16.         //  得到和 socket 对象关联的输出流对象
17.         OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
19.         //3.通过输出流，写入数据到数据通道----使用字符流
20.         BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));
21.         bufferedWriter.write("hello,server 字符流");
22.         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()!!!!
23.         //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
24.         bufferedWriter.flush();
27.         //4. 获取数据
28.         // 获取和socket相关联的输入流，并显示
29.         InputStream inputStream = socket.getInputStream();
30.         BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
31.         String s = bufferedReader.readLine();
32.         System.out.println(s);
34.         //5. 关闭流对象和socket（必须关闭）
35.         bufferedReader.close();//关闭外层流
36.         bufferedWriter.close();
37.         socket.close();
39.         System.out.println("客户端退出");
40.     }
41. }

复制代码

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：

1. package li.network.upload;
3. import java.io.BufferedReader;
4. import java.io.ByteArrayOutputStream;
5. import java.io.IOException;
6. import java.io.InputStream;
7. import java.io.InputStreamReader;
9. /**
10. * 此类用于演示关于流的读写方法
11. *
12. */
13. public class StreamUtils {
14.    /**
15.     * 功能：将输入流转换成byte[],即可以把文件的内容写入到byte[]
16.     * @param is
17.     * @return
18.     * @throws Exception
19.     */
20.    public static byte[] streamToByteArray(InputStream is) throws Exception{
21.       ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();//创建输出流对象
22.       byte[] b = new byte[1024];//字节数组
23.       int len;
24.       while((len=is.read(b))!=-1){//循环读取
25.          bos.write(b, 0, len);//把读取到的数据写入到 bos流中
26.       }
27.       byte[] array = bos.toByteArray();//然后将bos 转成为一个字节数组
28.       bos.close();
29.       return array;
30.    }
32.    /**
33.     * 功能：将InputStream转换成String
34.     * @param is
35.     * @return
36.     * @throws Exception
37.     */
38.    
39.    public static String streamToString(InputStream is) throws Exception{
40.       BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
41.       StringBuilder builder= new StringBuilder();
42.       String line;
43.       while((line=reader.readLine())!=null){ //当读取到 null时，就表示结束
44.          builder.append(line+"\r\n");
45.       }
46.       return builder.toString();
47.       
48.    }
50. }

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服务端Server：

1. package li.network.upload;
3. import java.io.*;
4. import java.net.ServerSocket;
5. import java.net.Socket;
7. //文件上传的服务端
8. public class TCPFileUploadServer {
9.     public static void main(String[] args) throws Exception {
11.         // 1.服务端在监听8888端口(这里是在本机进行)
12.         ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
13.         System.out.println("服务端在8888端口监听...");
14.         // 2.等待连接
15.         Socket socket = serverSocket.accept();
17.         //3.读取数据通道的数据
18.         //通过socket获得输入流
19.         //创建对象
20.         BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(socket.getInputStream());
21.         //写入到程序中
22.         byte[] bytes = StreamUtils.streamToByteArray(bis);//streamToByteArray方法：将输入流转换成byte[]
24.         //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
25.         String destFilePath = "src\\copy.png";
26.         //创建对象
27.         BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(destFilePath));
28.         //写入数据到目录中
29.         bos.write(bytes);
30.         bos.close();
32.         //5.收到图片后，向客户端回复“收到图片”
33.         //通过socket获得输出流
34.         //创建对象
35.         BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
36.         bw.write("收到图片");
37.         bw.flush();//把内容刷新到数据通道
38.         socket.shutdownOutput();//设置写入结束标记
40.         //6.关闭其他资源
41.         bw.close();
42.         bis.close();
43.         socket.close();
44.         serverSocket.close();
45.     }
46. }

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客户端Client：

1. package li.network.upload;
3. import java.io.BufferedInputStream;
4. import java.io.BufferedOutputStream;
5. import java.io.FileInputStream;
6. import java.io.InputStream;
7. import java.net.InetAddress;
8. import java.net.Socket;
10. //文件上传的客户端
11. public class TCPFileUploadClient {
12.     public static void main(String[] args) throws Exception {
13.         //1.客户端连接服务端，得到一个socket对象
14.         Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 8888);
16.         //2.创建读取磁盘文件的输入流
17.         String filePath = "d:\\ggmm.jpg";
18.         //创建对象
19.         BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(filePath));
20.         //这里的 bytes 就是 文件filePath 对应的字节数组
21.         //读取数据到程序中
22.         byte[] bytes = StreamUtils.streamToByteArray(bis);
24.         //3.通过socket获取输出流，将bytes数据发送到服务端
25.         //创建对象
26.         BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());
27.         //写入数据通道
28.         bos.write(bytes);//将文件对应的字节数组写入到数据通道
29.         bis.close();
30.         socket.shutdownOutput();//设置写入数据的结束标志
32.         //4.获取服务端回复的消息
33.         InputStream inputStream = socket.getInputStream();
34.         String s = StreamUtils.streamToString(inputStream);//streamToString方法：把一个输入流的数据直接转成字符串
35.         System.out.println(s);
37.         //关闭相关的流
38.         inputStream.close();
39.         bos.close();
40.         socket.close();
41.     }
42. }

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