TCP通信

快速入門(mén)(一發(fā)一收)

TCP協(xié)議回顧:

TCP是一種面向連接，安全、可靠的傳輸數(shù)據(jù)的協(xié)議

傳輸前，采用“三次握手”方式，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，是可靠的

在連接中可進(jìn)行大數(shù)據(jù)量的傳輸

TCP通信模式:

在java中只要是使用java.net.Socket類(lèi)實(shí)現(xiàn)通信，底層即是使用了TCP協(xié)議

編寫(xiě)客戶(hù)端代碼

Socket(客戶(hù)端):

Socket類(lèi)成員方法:

客戶(hù)端實(shí)現(xiàn)步驟:

• 創(chuàng)建客戶(hù)端的Socket對(duì)象，請(qǐng)求與服務(wù)端的連接。
• 使用socket對(duì)象調(diào)用getOutputStream()方法得到字節(jié)輸出流。
• 使用字節(jié)輸出流完成數(shù)據(jù)的發(fā)送。
• 不建議直接關(guān)閉socket管道釋放資源, 一般用戶(hù)退出時(shí)才會(huì)關(guān)閉。

/**
    客戶(hù)端
 */
public class ClientDemo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 1. 創(chuàng)建socket通信管道請(qǐng)求與服務(wù)端進(jìn)行連接
            /**
                參數(shù)一: 服務(wù)器IP地址
                參數(shù)二: 服務(wù)器端口號(hào)
             */
            Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 7777);

            // 2. 從socket通信管道中獲取到字節(jié)輸出流
            OutputStream os = socket.getOutputStream();
            // 包裹低級(jí)字節(jié)輸出流為字節(jié)打印流
            PrintStream ps = new PrintStream(os);

            // 3. 打印流發(fā)送消息
            ps.println("我是TCP的客戶(hù)端");
            ps.flush(); // 刷新
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

編寫(xiě)服務(wù)器代碼

ServerSocket(服務(wù)端):

ServerSocket類(lèi)成員方法:

服務(wù)端實(shí)現(xiàn)步驟:

• 創(chuàng)建ServerSocket對(duì)象，注冊(cè)服務(wù)端端口。
• 調(diào)用ServerSocket對(duì)象的accept()方法，等待客戶(hù)端的連接，并得到Socket管道對(duì)象。
• 通過(guò)Socket對(duì)象調(diào)用getInputStream()方法得到字節(jié)輸入流、完成數(shù)據(jù)的接收。
• 不建議直接關(guān)閉socket管道釋放資源, 一般用戶(hù)退出時(shí)才會(huì)關(guān)閉。

/**
    服務(wù)器
 */
public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 1. 創(chuàng)建ServerSocket對(duì)象注冊(cè)服務(wù)器端口
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(7777);

            // 2. 調(diào)用accept方法, 等待客戶(hù)端連接, 連接成功返回socket管道對(duì)象
            Socket socket = serverSocket.accept();

            // 3. 從socket管道中獲取字節(jié)輸入流, 完成數(shù)據(jù)接受
            InputStream is = socket.getInputStream();
            // 把字節(jié)輸入流包裝為緩沖字符輸入流進(jìn)行消息接收
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
            // 按照行讀取
            String message;
            if ((message = br.readLine()) != null) {
                System.out.println(message);
            }

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

多發(fā)多收

需求：

• 使用TCP通信方式實(shí)現(xiàn)：多發(fā)多收消息。

具體要求：

• 可以使用死循環(huán)控制服務(wù)端收完消息繼續(xù)等待接收下一個(gè)消息。
• 客戶(hù)端也可以使用死循環(huán)等待用戶(hù)不斷輸入消息。
• 客戶(hù)端一旦輸入了exit，則關(guān)閉客戶(hù)端程序，并釋放資源。

客戶(hù)端

/**
    客戶(hù)端
 */
public class ClientDemo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 7777);

            OutputStream os = socket.getOutputStream();
            PrintStream ps = new PrintStream(os);

            // 客戶(hù)端使用死循環(huán)等待用戶(hù)不斷地輸入消息
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            while (true) {
                System.out.println("發(fā)送消息: ");
                String inp = scanner.nextLine();
                // 一旦輸入了exit，則關(guān)閉客戶(hù)端程序，并釋放資源
                if (inp.equals("exit")) {
                    System.out.println("下線成功");
                    ps.close();
                    break;
                }
                ps.println(inp);
                ps.flush();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

服務(wù)端

/**
    服務(wù)器
 */
public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(7777);

            Socket socket = serverSocket.accept();

            InputStream is = socket.getInputStream();
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));

            String message;
            // 死循環(huán)控制服務(wù)端收完消息繼續(xù)等待接收下一個(gè)消息
            while ((message = br.readLine()) != null) {
                System.out.println("收到消息: " + message);
            }

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

多發(fā)多收(同時(shí)接受多個(gè)客戶(hù)端)

思考: 案例實(shí)現(xiàn)了多發(fā)多收，那么是否可以同時(shí)接收多個(gè)客戶(hù)端的消息？

不可以的。

因?yàn)榉?wù)端現(xiàn)在只有一個(gè)線程，只能與一個(gè)客戶(hù)端進(jìn)行通信; 并且上面代碼中, 我們只連接了一個(gè)客戶(hù)端然后就在死循環(huán)接受消息。

那么如何才可以讓服務(wù)端可以處理多個(gè)客戶(hù)端的通信需求？

引入多線程。

同時(shí)處理多個(gè)客戶(hù)端消息實(shí)現(xiàn)架構(gòu)如下:

主線程死循環(huán)不斷地接收socket鏈接, 每成功鏈接一個(gè)socket, 就交給子線程處理

實(shí)現(xiàn)步驟如下:

優(yōu)化服務(wù)器代碼即可

創(chuàng)建一個(gè)線程類(lèi), 用來(lái)處理接收消息

public class ServerReaderThread extends Thread {
    private Socket socket;
    public ServerReaderThread(Socket socket) {
        this.socket = socket;
    }
    @Override
    public void run() {
        try {
            InputStream is = socket.getInputStream();
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));

            String message;
            // 死循環(huán)控制服務(wù)端收完消息繼續(xù)等待接收下一個(gè)消息
            while ((message = br.readLine()) != null) {
                System.out.println("收到消息: " + message);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在服務(wù)器主線程中, 每鏈接到一個(gè)socket都要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)線程類(lèi)交給子線程處理

/**
    服務(wù)器
 */
public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(7777);
            // 1. 主線程中定義一個(gè)死循環(huán)由主線程不斷地接收客戶(hù)端socket管道連接
            while (true) {
                // 2. 每接收到一個(gè)socket管道, 都交給一個(gè)獨(dú)立的子線程負(fù)責(zé)讀取消息
                Socket socket = serverSocket.accept();
                // 交給子線程處理, 并啟動(dòng)子線程
                new ServerReaderThread(socket).start();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

線程池優(yōu)化

目前的通信架構(gòu)存在什么問(wèn)題？

客戶(hù)端與服務(wù)端的線程模型是： 1-1的關(guān)系, 有多少客戶(hù)端就會(huì)創(chuàng)建多少線程。

客戶(hù)端并發(fā)越多，系統(tǒng)癱瘓的越快。

引入線程池處理多個(gè)客戶(hù)端消息的架構(gòu)如下:

線程池優(yōu)化多發(fā)多收, 我們只需要優(yōu)化服務(wù)器的代碼即可:

創(chuàng)建一個(gè)Runnable任務(wù)類(lèi)

public class ServerReaderRunnable implements Runnable {
    private Socket socket;
    public ServerReaderRunnable(Socket socket) {
        this.socket = socket;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            InputStream is = socket.getInputStream();
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));

            String message;
            // 死循環(huán)控制服務(wù)端收完消息繼續(xù)等待接收下一個(gè)消息
            while ((message = br.readLine()) != null) {
                System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress() + "收到消息: " + message);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

優(yōu)化服務(wù)器端代碼

/**
    服務(wù)器
 */
public class ServerDemo {
    // 使用靜態(tài)變量記錄一個(gè)線程池對(duì)象
    private static ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(3, 5, 6,
            TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(2), Executors.defaultThreadFactory(),
            new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

    public static void main(String[] args) {
        try {
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(7777);
            while (true) {
                Socket socket = serverSocket.accept();
                System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress() + "上線了");
                // 創(chuàng)建Runnable任務(wù)交給線程池處理
                pool.execute(new ServerReaderRunnable(socket));
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

線程池優(yōu)勢(shì)是什么?

服務(wù)端可以復(fù)用線程處理多個(gè)客戶(hù)端，可以避免系統(tǒng)癱瘓。

適合客戶(hù)端通信時(shí)長(zhǎng)較短的場(chǎng)景。
計(jì)思想, 客戶(hù)端將消息發(fā)送給服務(wù)器, 再由服務(wù)器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)給其他客戶(hù)端。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-804939.html

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