用TCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)器通信的方法

小編給大家分享一下用TCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)器通信的方法，希望大家閱讀完這篇文章后大所收獲，下面讓我們一起去探討吧！

進(jìn)行TCP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)程序的編寫(xiě)，關(guān)鍵在于ServerSocket套接字的熟練使用，TCP通信中所有的信息傳輸都是依托ServerSocket類(lèi)的輸入輸出流進(jìn)行的。

上一篇博客和大家分享了在網(wǎng)絡(luò)編程中要注意的基礎(chǔ)知識(shí)，關(guān)于IP、TCP、UDP以及端口和套接字的一些概念，想了解的小伙伴可以看我的這篇文章“盤(pán)點(diǎn)那些進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程必須要知道的基礎(chǔ)知識(shí)”，那么今天大灰狼就來(lái)和大家分享一下如何使用TCP/IP進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)程序的開(kāi)發(fā)。

TCP協(xié)議概念

先來(lái)了解一下TCP協(xié)議的基本概念。

我們知道TCP是可靠而非安全的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。它可以保證數(shù)據(jù)在從一端送至另一端的時(shí)候可以準(zhǔn)確的送達(dá)，并且抵達(dá)的數(shù)據(jù)的排列順序和送出時(shí)的順序是相同的。因此在進(jìn)行TCP協(xié)議通信的時(shí)候，我們首先應(yīng)該保證客戶端和服務(wù)器之間的連接通暢。

而TCP協(xié)議程序的編寫(xiě)，仍然是依靠套接字Socket類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并且利用TCP協(xié)議進(jìn)行通信的兩個(gè)程序之間是有主次之分的，即一個(gè)是服務(wù)器的程序，另一個(gè)是客戶端的程序。因此兩者的功能和編寫(xiě)上也略有不同。如下圖是服務(wù)器與客戶端之間進(jìn)行通信的示意圖：

以上就是在TCP協(xié)議中客戶端與服務(wù)器建立連接的過(guò)程示意圖。而在這其中起到關(guān)鍵作用的就是服務(wù)器端套接字ServerSocket和客戶端套接字Socket。通過(guò)這兩個(gè)套接字來(lái)建立服務(wù)器和客戶端，從而利用其中的函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的通信。

在ServerSocket類(lèi)中有很多需要注意的地方，接下來(lái)大灰狼和大家分享一下ServerSocket類(lèi)的具體用法： 

ServerSocket類(lèi)

ServerSocket類(lèi)存在于Java.net包中，表示服務(wù)器端的套接字，在使用時(shí)需要首先導(dǎo)入這個(gè)類(lèi)，我們也知道ServerSocket類(lèi)的主要功能就是通過(guò)指定的端口等待來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)中客戶端的請(qǐng)求并且進(jìn)行連接。

值得注意的是：服務(wù)器套接字一次只能與一個(gè)客戶端套接字進(jìn)行連接，因此如果存在多臺(tái)客戶端同時(shí)發(fā)送連接請(qǐng)求，則服務(wù)器套接字就會(huì)將請(qǐng)求的客戶端存放到隊(duì)列中去，然后從中取出一個(gè)套接字與服務(wù)器建立的套接字進(jìn)行連接，但是服務(wù)器端能夠容納的客戶端套接字也不是無(wú)限的，當(dāng)請(qǐng)求連接的數(shù)量大于最大容納量時(shí)，那么多出來(lái)的請(qǐng)求就會(huì)被拒接，一般來(lái)說(shuō)隊(duì)列的默認(rèn)大小是50。

• ServerSocket類(lèi)的構(gòu)造方法通常會(huì)拋出IOException異常，具體有以下幾種形式：
• ServerSocket()：創(chuàng)建非綁定服務(wù)器套接字
• ServerSocket(inr port)：創(chuàng)建綁定到特定端口的服務(wù)器套接字
• ServerSocket(int port, int backlog)：利用指定的backlog創(chuàng)建服務(wù)器套接字，并將其綁定到指定的服務(wù)器端口上
• ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddress)：使用指定的端口，偵聽(tīng)backlog和要綁定到本地的IP地址創(chuàng)建服務(wù)器。這種情況適用于計(jì)算機(jī)上有多個(gè)網(wǎng)卡和多個(gè)IP地址的情況，用戶可以明確的規(guī)定ServerSocket在哪塊網(wǎng)卡或哪個(gè)IP地址上等待用戶的連接請(qǐng)求。

以下是ServerSocket類(lèi)中一些常用的方法：

ServerSocket類(lèi)中常用的方法

了解了ServerSocket類(lèi)的基本方法之后，就是如何進(jìn)行客戶端和服務(wù)器進(jìn)行連接的問(wèn)題了。

在服務(wù)器端我們可以調(diào)用ServerSocket類(lèi)的accpet()方法與請(qǐng)求連接的客戶機(jī)建立連接，這時(shí)會(huì)返回一個(gè)和客戶端相連接的Socket對(duì)象，這個(gè)時(shí)候其實(shí)已經(jīng)連接成功了，使用getInetAddress()方法就可以獲取到進(jìn)行請(qǐng)求的客戶機(jī)的IP地址。

對(duì)于如何進(jìn)行客戶端和服務(wù)器端數(shù)據(jù)的通信，就要用到數(shù)據(jù)的輸入流和輸出流了，服務(wù)器端的Socket對(duì)象使用getOutputStream()方法獲取到的輸出流，將指向客戶端的Socket對(duì)象使用getInputStream()方法獲取到的輸入流。由此就實(shí)現(xiàn)在服務(wù)器向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)的一個(gè)過(guò)程，同樣的道理，客戶端端的Socket對(duì)象使用getOutputStream()方法獲取到的輸出流，將指向服務(wù)器端的Socket對(duì)象使用getInputStream()方法獲取到的輸入流。從而實(shí)現(xiàn)由客戶端向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程。

注意：accpet()方法會(huì)阻塞線程的繼續(xù)執(zhí)行，如果在對(duì)應(yīng)的接口沒(méi)有收到客戶端的呼叫，則程序會(huì)停留在此處，直到獲取到客戶端的呼叫才會(huì)繼續(xù)向下執(zhí)行，但是如果服務(wù)器沒(méi)有收到來(lái)自客戶端的呼叫請(qǐng)求，并且accpet()方法沒(méi)有發(fā)生阻塞，那么通常情況下就是程序出了問(wèn)題，一般來(lái)說(shuō)可能是使用了一個(gè)已經(jīng)被其他程序占用了的端口號(hào)，導(dǎo)致ServerSocket沒(méi)有綁定成功！遇到這種情況可以嘗試更換新的端口號(hào)。

了解了TCP協(xié)議的通信過(guò)程，接下來(lái)就是進(jìn)行TCP通信程序的書(shū)寫(xiě)啦！

在網(wǎng)絡(luò)通信中，如果只要求客戶機(jī)向服務(wù)器發(fā)送信息，不要求服務(wù)器向客戶端反饋信息的行為稱(chēng)為“單向通信”，要求客戶機(jī)和服務(wù)器雙方互相通信的過(guò)程稱(chēng)為“雙向通信”，雙向通信只不過(guò)是比單向通信多了一個(gè)服務(wù)器向客戶端發(fā)送消息的過(guò)程，

接下來(lái)分別是服務(wù)器端和客戶端程序的編寫(xiě)：

 服務(wù)器端程序

package server_1;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
 
 
public class MyTcp {
 
	private ServerSocket server;	//設(shè)置服務(wù)器套接字
	private Socket client;		//設(shè)置客戶端套接字
	
	//連接客戶端函數(shù)
	void getServer()
	{
		try {
			server = new ServerSocket(1100);	//建立服務(wù)器 端口為1100
			System.out.println("服務(wù)器建立成功！正在等待連接......");
			client = server.accept();	//調(diào)用服務(wù)器函數(shù)對(duì)客戶端進(jìn)行連接			
			System.out.println("客戶端連接成功！ip為：" + client.getInetAddress());	//返回客戶端IP		
			getClientMessage();		//調(diào)用信息傳輸和接收函數(shù)
			
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		
	}
	
	void getClientMessage()
	{
		try {
			while (true) {
				InputStream is = client.getInputStream();	//獲取到客戶端的輸入流
				byte[] b = new byte[1024];	//定義字節(jié)數(shù)組
				int len = is.read(b);	//由于信息的傳輸是以二進(jìn)制的形式，所以要以二進(jìn)制的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取
				String data = new String(b, 0,len);
				System.out.println("客戶端發(fā)來(lái)消息：" + data);
				
				//定義發(fā)送給客戶端的輸出流
				OutputStream put = client.getOutputStream();
				String putText = "我已經(jīng)收到！歡迎你！";
				put.write(putText.getBytes());	//將輸出流信息以二進(jìn)制的形式進(jìn)行寫(xiě)入
			}
		} catch (Exception e) {
			// TODO: handle exception
		}
		try {
			//判斷客戶端字節(jié)流不是空，則關(guān)閉客戶端
			if (server != null) {
				server.close();
			}
		} catch (Exception e) {
			// TODO: handle exception
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		MyTcp myTcp = new MyTcp();	//調(diào)用該類(lèi)生成對(duì)象
		myTcp.getServer();	//調(diào)用方法
	}
 
}

客戶端程序

package client_1;
 
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
 
public class MyClient {
	private Socket client;	//定義客戶端套接字
	
	//建立客戶端函數(shù)
	void getClient()
	{
		try {
			client = new Socket("127.0.0.1", 1100);	//建立客戶端，使用的IP為127.0.0.1，端口和服務(wù)器一樣為1100
			System.out.println("客戶端建立成功！");
			
			setClientMessage();		//調(diào)用客戶端信息寫(xiě)入函數(shù)
		} catch (UnknownHostException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
	//定義客戶端信息寫(xiě)入函數(shù)
	void setClientMessage()
	{
		try {		
			OutputStream pt = client.getOutputStream();		//建立客戶端信息輸出流
			String printText = "服務(wù)器你好！我是客戶端！";	
			pt.write(printText.getBytes());		//以二進(jìn)制的形式將信息進(jìn)行輸出
			
			InputStream input = client.getInputStream();	//建立客戶端信息輸入流
			byte [] b = new byte[1024];		//定義字節(jié)數(shù)組
			int len = input.read(b);	//讀取接收的二進(jìn)制信息流
			String data = new String(b, 0,len);
			System.out.println("收到服務(wù)器消息：" + data);
			
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
 
		try {
			//如果客戶端信息流不為空，則說(shuō)明客戶端已經(jīng)建立連接，關(guān)閉客戶端
			if (client != null) {
				client.close();
			}
		} catch (Exception e) {
			// TODO: handle exception
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		//生成客戶端類(lèi)對(duì)象
		MyClient myClient = new MyClient();
		myClient.getClient();
	}
 
}

同時(shí)要注意：在客戶端和服務(wù)器搭建成功之后，應(yīng)該先打開(kāi)服務(wù)器等待連接，再打開(kāi)客戶端進(jìn)行連接，同樣在進(jìn)行關(guān)閉時(shí)，應(yīng)該先關(guān)閉客戶端，再關(guān)閉服務(wù)器。

以上面程序?yàn)槔?/p>

打開(kāi)服務(wù)器等待客戶端連接

打開(kāi)客戶端與服務(wù)器連接成功，并且實(shí)現(xiàn)雙向通信：

注意：當(dāng)一臺(tái)機(jī)器上安裝了多個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序時(shí)，很可能指定的端口已經(jīng)被占用，甚至還可能遇到之前運(yùn)行很好的程序突然卡住的情況，這種情況很可能是端口被別的程序占用了，這時(shí)可以運(yùn)行netstat-help來(lái)活的幫助，可以使用命令netstat-an來(lái)查看該程序所使用的端口。

看完了這篇文章，相信你對(duì)用TCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)器通信的方法有了一定的了解，想了解更多相關(guān)知識(shí)，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！