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JavaEE-网络编程-TCP流套接字编程

一、ServerSocket和 Socket

这里涉及到两个核心的知识点ServerSocket和Socket

ServerSocket是创建TCP服务器的API,其 构造方法 是用来创建一个服务端流套接字并且与指定的端口进行绑定;其自带的方法(accept)与客户端建立连接,accept没有参数,其返回值是一个socket对象,通过这个socket对象来与客户端进行交互;当没有建立连接时就会阻塞;(close)关闭套接字。

Socket是服务端与客户端都会用到,Socket的构造方法用来创建一个客户端流套接字并与对应的IP主机、端口号建立连接;其自带的方法有三个

InetAddress getInetAddress()

返回套接字所在的地址

InputStream getInputStream()

返回此套接字的输入流

OutputStream getOutputStream()

返回此套接字的输出流

Tcp 中的长短连接:

在TCP发送数据时,需要先建立连接,而什么时候关闭连接就取决于是“长连接”还是“短连接”!!!

长连接:不关闭连接,一直处于保持连接的状态,双方会不停地进行数据的发送,因此长连接就可以多次收发数据;

短连接:每次接收数据并将响应返回后就会关闭连接,因此短连接只能发生一次收发数据;

两者的区别就在于:

短连接每次建立、关闭连接都需要耗时,而 长连接 只需要建立一次;

短连接一般是客户端向服务端发送请求,长连接可以是相互发送请求;

使用场景不同,短连接适于浏览网页,而长连接适于实时游戏;

二、代码演示

服务端:

public class TcpEchoServer {

private ServerSocket serverSocket = null;

public TcpEcho Server (int port) throws IO Exception {

serverSocket = new ServerSocket(port);

}

public void start() throws IOException {

System.out.println(“服务器已启动”);

//创建 线程池

ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();

while(true){

//如果客户端没有建立连接就会阻塞等待;

Socket clientSocket = serverSocket.accept();

//这里对获取到的连接进行处理

//【版本一】:单线程版本,存在bug,无法处理多个客户端的问题

//processConnect(clientSocket);

// //【版本二】:使用 多线程 :主线程负责获取客户端,新创建的 线程 负责通信—-【频繁的创建与销毁线程!!!】

// Thread thread = new Thread(()->{

// try {

// processConnect(clientSocket);

// } catch (IOException e) {

// e.printStackTrace();

// }

// });

//【版本三】:使用线程池来解决“频繁的线程创建与销毁问题”

service.submit(new Runnable() {

@Override

public void run() {

try {

processConnect(clientSocket);

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

});

}

}

public void processConnect(Socket clientSocket) throws IOException {

System.out.printf(“[%s:%d] 建立连接!\n”, clientSocket.getInetAddress().toString(), client Socket.getPort());

try (InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();

OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream()){

Scanner scanner = new Scanner(inputStream);

PrintWriter printWriter = new PrintWriter(outputStream);

while (true){

if(!scanner.hasNext()){

System.out.printf(“[%s:%d] 断开连接!\n”, clientSocket.getInetAddress().toString(), clientSocket.getPort());

break;

}

// 1、读取数据并解析

String request = scanner.next();

// 2、根据请求计算响应

String response = process(request);

// 3、把响应写回给客户端

printWriter.println(response);

// 刷新缓冲区,避免数据没有发送出去:

printWriter.flush();

System.out.printf(“[%s:%d] req: %s; resp: %s\n”, clientSocket.getInetAddress().toString(),clientSocket.getPort(),request,response);

}

}finally {

clientSocket.close();

}

}

public String process(String req){

return req;

}

public static void main(String[] args) throws IOException {

TcpEchoServer server = new TcpEchoServer(5000);

server.start();

}

}

在服务端代码中,​Socket clientSocket = serverSocket.accept();​​​使得服务端与客户端建立连接,当没有完成建立时就会阻塞等待;而在processConnect方法里面的​​String request = scanner.next();​​则是在建立连接后读取客户端的数据,对读取到的数据进行计算,计算的结果放在rosponse中,最后通过.println方法返回到客户端。

使用多线程​​Thread thread = new Thread(()->{});​​​是为了使服务端可以对应多个客户端,但是多线程也会涉及到线程频繁的创建与销毁问题,因此使用线程池​​ ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();​​的方式;

客户端:

public class TcpEchoClient {

private Socket socket= null;

public TcpEchoClient() throws IOException {

socket = new Socket(” 127.0.0.1 “,5000);

}

public void start() throws IOException {

Scanner scanner = new Scanner(System.in);

try (InputStream inputStream = socket.getInputStream();

OutputStream outputStream = socket.getOutputStream()){

Scanner scannerNet = new Scanner(inputStream);

PrintWriter printWriter = new PrintWriter(outputStream);

while (true){

// 1、从控制台读取用户的输入

System.out.println(“>”);

String request = scanner.next();

// 2、把请求发送给服务器

printWriter.println(request);

printWriter.flush();

// 3、从服务器读取响应

String response = scannerNet.next();

// 4、把结果显示在界面上

System.out.printf(“req: %s ; resp: %s\n”,request,response);

}

}

}

public static void main(String[] args) throws IOException {

TcpEchoClient client = new TcpEchoClient();

client.start();

}

}

在客户端的代码中,​​socket = new Socket(“127.0.0.1”,5000);​​这里分别对应IP地址和端口号。

注意:

在上述代码里面,serverSocket和clientSocket的关闭问题???

为何无法处理多个客户端???如何处理多个客户端的问题???

1、serverSocket和clientSocket的 生命周期 有着本质的区别,serverSocket的生命周期要伴随着程序整个运行期间,而clientSocket则是只存在于建立连接的时候,而且serverSocket只存在一个,而clientSocket则有多个;如果用完不将其关闭就会存在资源泄露的问题;

2、在版本一代码里面,一个服务端只能处理一个客户端,那是因为在客户端的代码里,当serverSocket建立连接之后就会进入到processConnnect方法里面,而processConnect里面的方法无法执行完成就不会跳出循环,因此就不会与第二个客户端建立连接,此时也就无法处理第二个客户端的需求了。而当我们使用多线程的方法时,创建一个新的线程来调用processConnnect方法,此时原来的主线程就可以不受影响的其他的客户端建立连接;但是此时就会涉及到线程频繁的创建与销毁,因此就顺理成章的想到“线程池”的方法来解决这个问题!!!

文章来源:智云一二三科技

文章标题:JavaEE-网络编程-TCP流套接字编程

文章地址:https://www.zhihuclub.com/179409.shtml

关于作者: 智云科技

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