Java网络编程之TCP程序设计

在Java中使用Socket（套接字）来完成TCP程序的开发，使用此类可以方便的建立可靠的、双向的、持续的、点对点的通信连接。服务器端使用ServerSocket等待客户端的连接，，而每一个客户端都是用一个Socket对象表示。

1.ServerSocket类与Socket类

ServerSocket类主要运用在服务器端开发，用于接收客户端的连接请求。常用方法：

类型	方法	描述
构造方法	ServerSocket(int port)	创建绑定到特定端口的服务器套接字。
Socket	accept()	侦听并接受到此套接字的连接。
InetAddress	getInetAddress()	返回此服务器套接字的本地地址。
boolean	isClosed()	返回 ServerSocket 的关闭状态。
void	close()	关闭此套接字。

服务器端每次运行都要使用accept()方法等待客户端连接，此方法执行之后服务器端进入阻塞状态，直到客户端连接之后程序才向下继续执行。此方法返回Socket类型，每一个Socket都表示一个客户端对象。Socket常用方法：

类型	方法	描述
构造方法	Socket(String host, int port)	创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号。
InputStream	getInputStream()	返回此套接字的输入流。
OutputStream	getOutputStream()	返回此套接字的输出流。
void	close()	关闭此套接字。
boolean	isClosed()	返回套接字的关闭状态。

在客户端，程序可以通过Socket类的getInputStream()方法取得服务器的输出信息；在服务器端，可以通过getOutputStream()方法取得客户端的输出信息。

2.服务器向客户端输出

服务器端程序：

package org.demo.net;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class HelloServer {
    public static void main(String[] args) {
        ServerSocket server=null;
        Socket client=null;
        PrintStream out=null;
        try {
            server=new ServerSocket(8888);
            System.out.println("服务器运行，等待客户端连接");
            client=server.accept();
            String str="Hello!";
            out=new PrintStream(client.getOutputStream());
            out.println(str);
            out.close();
            client.close();
            server.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

运行结果：

客户端程序：

package org.demo.net;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

public class HelloClient {
    public static void main(String[] args) {
        Socket client = null;
        try {
            client = new Socket("localhost",8888);//指定连接的主机和端口
            BufferedReader buf = null;//声明BufferedReader对象，接受信息
            //取得客户端的输入流
            buf = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
            String str = buf.readLine();//读取信息
            System.out.println("服务器端输出内容："+str);
            client.close();
            buf.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

运行结果：

此时客户端从服务器端将信息读取进来，完毕后，因为服务器端此时只能处理一次连接请求，所以也将关闭。

3.Echo程序

是网络编程通信交互的一个经典案例，称为回应程序，不同于之前的服务器端每次执行完毕后服务器都会退出，本程序应用循环的方式使用accept()，这样，每一个客户端执行完毕后服务器端都可以重新等待用户连接。

服务器端程序：

package org.demo.net;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class EchoServer {
    public static void main(String[] args) {
        ServerSocket server = null;
        Socket client = null;
        PrintStream out = null;
        BufferedReader buf = null;
        try {
            server = new ServerSocket(8888);
            boolean f = true;
            while(f){
                System.out.println("服务器运行，等待客户端连接。");
                client = server.accept();
                //得到客户端的输入信息
                buf = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
                //实例化客户端的输出流
                out = new PrintStream(client.getOutputStream());
                boolean flag = true;//表示一个客户端是否操作完毕

                while(flag){
                    String str = buf.readLine();
                    if(str == null || "".equals(str)){
                        flag = false;
                    }else{
                        if("bye".equals(str)){
                            flag = false;
                        }else{
                            out.println("ECHO:"+str);//向客户端回显信息
                        }
                    }
                }
                out.close();
                client.close();
            }
            server.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

运行结果：

客户端程序：

package org.demo.net;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintStream;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

public class EchoClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket client = null;
        client = new Socket("localhost",8888);
        BufferedReader buf = null;
        PrintStream out = null;
        BufferedReader input = null;
        //从键盘接收数据
        input = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        out = new PrintStream(client.getOutputStream());
        //从服务器端接收信息
        buf = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
        boolean flag = true;
        while(flag){
            System.out.println("输入信息：");
            String str = input.readLine();//从键盘接收信息
            out.println(str);//向服务器输入信息
            if("bye".equals(str)){
                flag = false;
            }else{
                String echo=buf.readLine();//接收ECHO信息
                System.out.println(echo);//输出ECHO信息
            }
            client.close();
            buf.close();
        }
    }

}

运行结果：

4.服务器上的多线程

ExThread.java：

package org.demo.net;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintStream;
import java.net.Socket;

public class ExThread implements Runnable{
    private Socket client = null;
    public ExThread(Socket client){
        this.client = client;
    }
    public void run(){
        PrintStream out = null;
        BufferedReader buf = null;
        try{
            buf = new BufferedReader(new InputStreamReader
                    (client.getInputStream()));
            out = new PrintStream(client.getOutputStream());
            boolean flag = true;
            while(flag){
                String str = buf.readLine();
                if(str==null || "".equals(str)){
                    flag = false;
                }else{
                    if("bye".equals(str)){
                        flag = false;
                    }else{
                        out.println("ECHO:"+str);
                    }
                }
            }
            out.close();
            client.close();
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

主要功能是接收每一个客户端的Socket，并通过循环的方式接收客户端的输入信息及向客户端输出信息。

ExThreadServer.java:

package org.demo.net;

import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ExThreadServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        ServerSocket server = null;
        Socket client = null;
        server = new ServerSocket(8888);
        boolean f = true;
        while(f){
            System.out.println("服务器运行，等待客户端连接。");
            client = server.accept();
            new Thread(new ExThread(client)).start();//实例化并启动一个线程对象
        }
        server.close();
    }
}