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JavaEE & UDP簡易翻譯服務(wù)器 & 網(wǎng)絡(luò)編程示例2 & TCP回顯服務(wù)器，回顯客戶端

1. UDP簡易翻譯服務(wù)器

• 這個(gè)翻譯器主要是在上一章的回顯服務(wù)器和回顯客戶端上進(jìn)行修改
• 修改了計(jì)算響應(yīng)的過程，即process方法

1.1 重寫方法

• 重寫方法是Java中的一種重要手段
• 指在一個(gè)類的子類里，對父類的一個(gè)方法進(jìn)行重新定義！
• 而父類的權(quán)限級別要大于等于子類~ 【除了private】

1. 向上轉(zhuǎn)型，父類對象調(diào)用的是子類重寫的方法
2. 動態(tài)綁定，子類對象調(diào)用父類的方法，但是該方法里嵌套調(diào)用了重寫方法

• 可以理解為super幫助構(gòu)造父類時(shí)，實(shí)現(xiàn)動態(tài)綁定重寫方法~
  • 而他的"super"跟子類實(shí)例化父類對象別無二致
  • 也可以看成向上轉(zhuǎn)型 + 動態(tài)綁定
  • 而構(gòu)造子類必然要以子類構(gòu)造父類，這個(gè)過程才是重寫方法的本質(zhì)

子類繼承父類，并為幫助父類構(gòu)造：

Ctrl + O 重寫process方法：

• 注意：父類的process權(quán)限要足夠高才行~

• 注解的作用就是警示你寫對代碼！
  • 不至于寫了半天出錯(cuò)了，找不到代碼錯(cuò)誤的地方~

1.2 設(shè)計(jì)翻譯服務(wù)器

• 對于這個(gè)簡單的翻譯器，我只需要將一個(gè)個(gè)單詞和一個(gè)個(gè)含義對應(yīng)好，并且保存起來，每次查詢的時(shí)候就在里面找對應(yīng)關(guān)系~
• 而這也是一些翻譯器的基本原理，一個(gè)單詞字符串對象 + 映射對象占內(nèi)存也不過1KB，100w個(gè)單詞 也約等于 10億字節(jié)，也就是1GB

快速記憶小技巧：

1. Thousand ==> 1KB
2. Million ==> 1MB
3. Billion ==> 1GB

而符合這種需求的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是：哈希表

1. 快速查詢
2. 映射關(guān)系 — Map

• 找不到的時(shí)候get返回null~

1.3 書寫main方法啟動服務(wù)器測試

public static void main(String[] args) throws IOException {
    UDPDictServer udpDictServer = new UDPDictServer(9090);
    udpDictServer.start();
}

• 測試正常，如果你要做大這個(gè)翻譯器，可以多點(diǎn)單詞~

2. TCP網(wǎng)絡(luò)編程示例

• 這個(gè)示例跟UDP的作用是一模一樣的~
• 只不過這次用到的協(xié)議是TCP

如果沒有學(xué)UDP建議先學(xué)UDP！

傳送門：JavaEE & 網(wǎng)絡(luò)編程示例1 & UDP套接字?jǐn)?shù)據(jù)報(bào)編程 == 一發(fā)一收

2.1 ServerSocket 與 Socket

1. ServerSocket ： 服務(wù)器使用的socket對象
2. Socket ： 既會給客戶端使用，也會給服務(wù)器使用的socket對象

2.1.1 ServerSocket的構(gòu)造方法

• 服務(wù)器一定要綁定具體的端口號~

2.1.2 ServerSocket的核心方法

• socket對象如果周期很長，一般是不需要關(guān)閉的，因?yàn)殛P(guān)閉時(shí)一般意味著程序終結(jié)，資源自動回收

• accept方法是跟客戶端建立連接的方法，后面寫代碼時(shí)重點(diǎn)說明

  • TCP有連接的特點(diǎn)就在這~
  • 連接一旦建立，發(fā)送與接受都是能確定是否成功的~

• 返回的Socket對象，即可以代表服務(wù)器與客戶端的連接，也可以代表客戶端與服務(wù)器的連接~

2.1.3 Socket的構(gòu)造方法

2.1.4 Socket的核心方法

• 輸入輸出流特別重要
  • 作用于他們就相當(dāng)于作用于網(wǎng)卡
  • 有了他們，我們就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的溝通了！

而他們對應(yīng)的是字節(jié)流 ==> TCP面向字節(jié)流

2.1.5 長連接與短連接

1. 服務(wù)器收到一個(gè)請求，就返回一個(gè)響應(yīng)，然后斷開連接

這就是短連接

2. 服務(wù)器收到一個(gè)客戶端的多條請求，再一起返回響應(yīng)，然后斷開連接

這就是長連接

• 而長短連接都是可能出現(xiàn)的！

對于接下來的代碼，考慮到多條請求，我做出如下規(guī)定：

• 多條請求之間以空白符分割~
• 每一個(gè)請求都是字符串

對于后面的代碼設(shè)計(jì)，是按長連接來設(shè)計(jì)的！

2.2 基于TCP 的 Socket 寫一個(gè)簡單的客戶端服務(wù)器程序

同樣的，分為服務(wù)器與客戶端：

• 同樣也可以做成翻譯器~

2.2.1 TCP回顯服務(wù)器

• 可能在前面會很懵，但是后面的圖解會串聯(lián)起來，可能會讓你理解起來更加容易！

2.2.1.1 ServerScoket對象與構(gòu)造方法

• 這個(gè)對象是專門給服務(wù)器用的，通過這個(gè)對象來獲得客戶端【發(fā)來請求的機(jī)器】的【socket管理員】
  • 即連接
• 而這個(gè)socket并不是用于操縱socket文件~

public class TCPEchoServer {
    private ServerSocket serverSocket = null;

    public TCPEchoServer(int port) throws IOException {
        this.serverSocket = new ServerSocket(port);
    }
}

2.2.1.2 start啟動方法

• Socket對象被動構(gòu)造
• accept的話，則是接受客戶端的輸出

public void start() throws IOException {
    System.out.println("服務(wù)器啟動！");
    while(true) {
        Socket clientSocket = serverSocket.accept();//建立連接
        processConnect(clientSocket); // 連接成功后進(jìn)行一些操作~
   }
}

你可能有一個(gè)疑惑：

• 發(fā)送信息要用到客戶端socket對象這沒問題
• 但是，接受到的信息為什么也用到客戶端的socket對象？

1. 服務(wù)器收到的信息可能來自很多地方，并且都是字節(jié)流，不像數(shù)據(jù)報(bào)一塊一塊的
2. 服務(wù)器的輸出流數(shù)據(jù)來源來自客戶端的輸入流
   • 輸入：我輸入給別人
   • 輸出：別人輸出給我

如以下關(guān)系：

• socket文件內(nèi)有兩塊緩沖區(qū)
  1. 接受緩沖區(qū)
  2. 發(fā)送緩沖區(qū)

• 即，只需要知道一方，就可以完成讀寫~
• 而那一方應(yīng)該是“對方”

2.2.1.3 processConnect細(xì)節(jié)

public void processConnect(Socket clientSocket) throws IOException {
    System.out.printf("[%s:%d] 客戶端上線\n", clientSocket.getInetAddress().toString(),
            clientSocket.getPort());
    try(InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();
        OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream()) {
        Scanner scanner = new Scanner(inputStream);
        //這個(gè)對象將自動讀取【字節(jié)流/其他流】為【字符流】
        PrintWriter printWriter = new PrintWriter(outputStream);
        //這個(gè)對象將自動寫入【字符流】化為【字節(jié)流/其他流】
        while(scanner.hasNext()) {//死循環(huán)了，除非客戶端關(guān)閉~
            String request = scanner.next();//nextLine有坑很煩
            String response = process(request);
            printWriter.println(response);//換行記得加~
            printWriter.flush();
            System.out.printf("[%s : %d] 發(fā)來請求：%s, 將對其返回響應(yīng)：%s\n", clientSocket.getInetAddress().toString(),
                    clientSocket.getPort(), request, response);
        }
        System.out.printf("[%s:%d] 客戶端下線\n", clientSocket.getInetAddress().toString(),
                clientSocket.getPort());
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        clientSocket.close();
    }
}

講解：

• 拋異常操作自己去拋

1. 客戶端上線打印日志

2. 打開輸入輸出流

3. 字節(jié)流轉(zhuǎn)換器
   • 通過這兩個(gè)對象，實(shí)現(xiàn)傳輸過程

• 如何理解輸入與輸出流？

4. 建立長連接

5. 獲得請求并計(jì)算

   • 回顯計(jì)算：

   • public String process(String request) {
         return request;
     }
     

   • 這里的flush特別重要，當(dāng)你flush后，才能算真正輸出了~

     • 即，對方就能接受你的輸出，并且用你的輸入流去獲得~
     • scanner在等待輸入呢，flush就相當(dāng)于踢了它一腳~

   • 打印日志~

2.2.2 TCP回顯客戶端

2.2.2.1 指定服務(wù)器Socket對象與構(gòu)造方法

• 會用這個(gè)對象就行了，至于這么通過端口獲得對應(yīng)的輸入輸出流的不得而知~

public class TCPEchoClient {
    Socket socket = null;//此socket對象代表了服務(wù)器的socket文件~

    public TCPEchoClient(String host, int port) throws IOException {
        this.socket = new Socket(host, port);
        //這個(gè)過程客戶端主動連接了服務(wù)器，這樣就可以被服務(wù)器的accept接受~
        //而服務(wù)器的accept返回的對象，默認(rèn)填上了客戶端的IP與端口號
    }
}

2.2.2.2 start啟動方法

public void start() {
    Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    try (InputStream inputStream = socket.getInputStream();
         OutputStream outputStream = socket.getOutputStream()){
        PrintWriter printWriter = new PrintWriter(outputStream);
        Scanner scannerFromServer = new Scanner(inputStream);
        while(true) {
            System.out.print("-> ");
            String request = scanner.nextLine();
            printWriter.println(request);
            printWriter.flush();
            String response = scannerFromServer.next();//如果為空，則需要等待對方flush
            System.out.printf("[%s : %d] 收到請求：%s， 返回響應(yīng)：%s\n", socket.getInetAddress().toString(),
                    socket.getPort(), request, response);
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

講解：

1. 獲得服務(wù)器的輸入輸出流

   • 同樣的方式~
     

2. 字節(jié)流轉(zhuǎn)換器
   

3. 多次請求響應(yīng)

   • “寫”的時(shí)候，記得帶上“回車空白符”，分割每個(gè)響應(yīng)
     • 并打印日志

可能會更加難理解，但是也簡化了UDP反復(fù)制作“數(shù)據(jù)報(bào)”的過程，并且是有連接的~

2.2.2.3 補(bǔ)充說明

長連接是指一個(gè)服務(wù)器一段時(shí)間內(nèi)反復(fù)服務(wù)一個(gè)客戶端

• 客戶端socket這段時(shí)間內(nèi)一直處于打開狀態(tài)，并不斷發(fā)送請求得到響應(yīng)~

并不是一次性發(fā)送多條請求，得到多條響應(yīng)~

• 錯(cuò)誤代碼：
  • 這段代碼確實(shí)可以完成一次上面的流程
  • 但是有不可修復(fù)的bug！

2.2.3 測試與總結(jié)

• 服務(wù)器進(jìn)程：
  • 端口號隨便寫的（空余的）

public static void main(String[] args) throws IOException {
    TCPEchoServer tcpEchoServer = new TCPEchoServer(9090);
    tcpEchoServer.start();
}

• 客戶端進(jìn)程：
  • IP自己去查~

public static void main(String[] args) throws IOException {
    TCPEchoClient tcpEchoClient = new TCPEchoClient("10.61.10.239", 9090);
    tcpEchoClient.start();
}

運(yùn)行測試（“死鎖”版）：

運(yùn)行測試（正常版）：

• 對于一次性輸入多條請求，獲得多個(gè)響應(yīng)也只能這樣~

總結(jié)圖示：

• 下一次控制臺輸入，又是一次輪回~

2.2.4 修復(fù)缺陷

• 運(yùn)行兩個(gè)客戶端：

你可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，這個(gè)代碼還存在一個(gè)缺陷

• 就是這個(gè)服務(wù)器，在一段時(shí)間內(nèi)，“搶到服務(wù)器”的客戶端不關(guān)閉，服務(wù)器就無法服務(wù)其他客戶端。
• 那怎么辦！

其實(shí)，很簡單

• 線程池 / 循環(huán)建立多線程
• 只要讓服務(wù)器并發(fā)的去執(zhí)行任務(wù)就ok了！

但是，客戶端達(dá)到一定數(shù)量會導(dǎo)致系統(tǒng)崩了或者客戶端未能“同時(shí)”受到服務(wù)

• 即，肉眼可見的不并發(fā)

代碼改進(jìn)：

• 運(yùn)行結(jié)果：

線程池法：

文章到此結(jié)束！謝謝觀看
可以叫我 小馬，我可能寫的不好或者有錯(cuò)誤，但是一起加油鴨??！

后續(xù)網(wǎng)絡(luò)編程的博客會陸續(xù)更新，敬請期待！文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-415719.html

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