tcp协议图解
第二章 TCP通信程序
2.1 概述
TCP通信能实现两台计算机之间的数据交互，通信的两端，要严格区分为客户端（Client）与服务端（Server）。
两端通信时步骤：
- 服务端程序，需要事先启动，等待客户端的连接。
- 客户端主动连接服务器端，连接成功才能通信。服务端不可以主动连接客户端。
在Java中，提供了两个类用于实现TCP通信程序：
- 客户端：
java.net.Socket类表示。创建Socket对象，向服务端发出连接请求，服务端响应请求，两者建立连接开始通信。 - 服务端：
java.net.ServerSocket类表示。创建ServerSocket对象，相当于开启一个服务，并等待客户端的连接。
2.2 Socket类
Socket 类：该类实现客户端套接字，套接字指的是两台设备之间通讯的端点。
构造方法
public Socket(String host, int port):创建套接字对象并将其连接到指定主机上的指定端口号。如果指定的host是null ，则相当于指定地址为回送地址。小贴士：回送地址(127.x.x.x) 是本机回送地址（Loopback Address），主要用于网络软件测试以及本地机进程间通信，无论什么程序，一旦使用回送地址发送数据，立即返回，不进行任何网络传输。
构造举例，代码如下：
Socket client = new Socket("127.0.0.1", 6666);成员方法
public InputStream getInputStream()： 返回此套接字的输入流。- 如果此Scoket具有相关联的通道，则生成的InputStream 的所有操作也关联该通道。
- 关闭生成的InputStream也将关闭相关的Socket。
public OutputStream getOutputStream()： 返回此套接字的输出流。- 如果此Scoket具有相关联的通道，则生成的OutputStream 的所有操作也关联该通道。
- 关闭生成的OutputStream也将关闭相关的Socket。
public void close()：关闭此套接字。- 一旦一个socket被关闭，它不可再使用。
- 关闭此socket也将关闭相关的InputStream和OutputStream 。
public void shutdownOutput()： 禁用此套接字的输出流。- 任何先前写出的数据将被发送，随后终止输出流。
## 2.3 ServerSocket类
ServerSocket类：这个类实现了服务器套接字，该对象等待通过网络的请求。
构造方法
public ServerSocket(int port)：使用该构造方法在创建ServerSocket对象时，就可以将其绑定到一个指定的端口号上，参数port就是端口号。
构造举例，代码如下：
ServerSocket server = new ServerSocket(6666);成员方法
public Socket accept()：侦听并接受连接，返回一个新的Socket对象，用于和客户端实现通信。该方法会一直阻塞直到建立连接。
2.4 简单的TCP网络程序
TCP通信分析图解
- 【服务端】启动,创建ServerSocket对象，等待连接。
- 【客户端】启动,创建Socket对象，请求连接。
- 【服务端】接收连接,调用accept方法，并返回一个Socket对象。
- 【客户端】Socket对象，获取OutputStream，向服务端写出数据。
- 【服务端】Scoket对象，获取InputStream，读取客户端发送的数据。
到此，客户端向服务端发送数据成功。
自此，服务端向客户端回写数据。
- 【服务端】Socket对象，获取OutputStream，向客户端回写数据。
- 【客户端】Scoket对象，获取InputStream，解析回写数据。
- 【客户端】释放资源，断开连接。
客户端向服务器发送数据
服务端实现：
public class ServerTCP { public static void main(String[] args) throws IOException { System.out.println("服务端启动 , 等待连接 .... "); // 1.创建 ServerSocket对象，绑定端口，开始等待连接 ServerSocket ss = new ServerSocket(6666); // 2.接收连接 accept 方法, 返回 socket 对象. Socket server = ss.accept(); // 3.通过socket 获取输入流 InputStream is = server.getInputStream(); // 4.一次性读取数据 // 4.1 创建字节数组 byte[] b = new byte[1024]; // 4.2 据读取到字节数组中. int len = is.read(b)； // 4.3 解析数组,打印字符串信息 String msg = new String(b, 0, len); System.out.println(msg); //5.关闭资源. is.close(); server.close(); }}客户端实现：
public class ClientTCP { public static void main(String[] args) throws Exception { System.out.println("客户端 发送数据"); // 1.创建 Socket ( ip , port ) , 确定连接到哪里. Socket client = new Socket("localhost", 6666); // 2.获取流对象 . 输出流 OutputStream os = client.getOutputStream(); // 3.写出数据. os.write("你好么? tcp ,我来了".getBytes()); // 4. 关闭资源 . os.close(); client.close(); }}服务器向客户端回写数据
服务端实现：
public class ServerTCP { public static void main(String[] args) throws IOException { System.out.println("服务端启动 , 等待连接 .... "); // 1.创建 ServerSocket对象，绑定端口，开始等待连接 ServerSocket ss = new ServerSocket(6666); // 2.接收连接 accept 方法, 返回 socket 对象. Socket server = ss.accept(); // 3.通过socket 获取输入流 InputStream is = server.getInputStream(); // 4.一次性读取数据 // 4.1 创建字节数组 byte[] b = new byte[1024]; // 4.2 据读取到字节数组中. int len = is.read(b)； // 4.3 解析数组,打印字符串信息 String msg = new String(b, 0, len); System.out.println(msg); // =================回写数据======================= // 5. 通过 socket 获取输出流 OutputStream out = server.getOutputStream(); // 6. 回写数据 out.write("我很好,谢谢你".getBytes()); // 7.关闭资源. out.close(); is.close(); server.close(); }}客户端实现：
public class ClientTCP { public static void main(String[] args) throws Exception { System.out.println("客户端 发送数据"); // 1.创建 Socket ( ip , port ) , 确定连接到哪里. Socket client = new Socket("localhost", 6666); // 2.通过Scoket,获取输出流对象 OutputStream os = client.getOutputStream(); // 3.写出数据. os.write("你好么? tcp ,我来了".getBytes()); // ==============解析回写========================= // 4. 通过Scoket,获取 输入流对象 InputStream in = client.getInputStream(); // 5. 读取数据数据 byte[] b = new byte[100]; int len = in.read(b); System.out.println(new String(b, 0, len)); // 6. 关闭资源 . in.close(); os.close(); client.close(); }}以下是实际代码
package com.itheima.demo01.TCP;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/*
TCP通信的服务器端:接收客户端的请求,读取客户端发送的数据,给客户端回写数据表示服务器的类: java.net.ServerSocket:此类实现服务器套接字。构造方法: ServerSocket(int port) 创建绑定到特定端口的服务器套接字。服务器端必须明确一件事情,必须的知道是哪个客户端请求的服务器所以可以使用accept方法获取到请求的客户端对象Socket成员方法: Socket accept() 侦听并接受到此套接字的连接。服务器的实现步骤: 1.创建服务器ServerSocket对象和系统要指定的端口号 2.使用ServerSocket对象中的方法accept,获取到请求的客户端对象Socket 3.使用Socket对象中的方法getInputStream()获取网络字节输入流InputStream对象 4.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取客户端发送的数据 5.使用Socket对象中的方法getOutputStream()获取网络字节输出流OutputStream对象 6.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给客户端回写数据 7.释放资源(Socket,ServerSocket)*/
public class TCPServer {
public static void main(String[] args) throws IOException { //1.创建服务器ServerSocket对象和系统要指定的端口号 ServerSocket server = new ServerSocket(8888); //2.使用ServerSocket对象中的方法accept,获取到请求的客户端对象Socket Socket socket = server.accept(); //3.使用Socket对象中的方法getInputStream()获取网络字节输入流InputStream对象 InputStream is = socket.getInputStream(); //4.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取客户端发送的数据 byte[] bytes = new byte[1024]; int len = is.read(bytes); System.out.println(new String(bytes,0,len)); //5.使用Socket对象中的方法getOutputStream()获取网络字节输出流OutputStream对象 OutputStream os = socket.getOutputStream(); //6.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给客户端回写数据 os.write("收到谢谢".getBytes()); //7.释放资源(Socket,ServerSocket) socket.close(); server.close();}}
package com.itheima.demo01.TCP;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
/*
TCP通信的客户端:向服务器发送连接请求,给服务器发送数据,读取服务器回写的数据表示客户端的类: java.net.Socket:此类实现客户端套接字（也可以就叫“套接字”）。套接字是两台机器间通信的端点。 套接字:包含了IP地址和端口号的网络单位构造方法: 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。 参数: String host:服务器主机的名称/服务器的IP地址 int port:服务器的端口号成员方法: OutputStream getOutputStream() 返回此套接字的输出流。 InputStream getInputStream() 返回此套接字的输入流。 void close() 关闭此套接字。实现步骤: 1.创建一个客户端对象Socket,构造方法绑定服务器的IP地址和端口号 2.使用Socket对象中的方法getOutputStream()获取网络字节输出流OutputStream对象 3.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给服务器发送数据 4.使用Socket对象中的方法getInputStream()获取网络字节输入流InputStream对象 5.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取服务器回写的数据 6.释放资源(Socket) 注意: 1.客户端和服务器端进行交互,必须使用Socket中提供的网络流,不能使用自己创建的流对象 2.当我们创建客户端对象Socket的时候,就会去请求服务器和服务器经过3次握手建立连接通路 这时如果服务器没有启动,那么就会抛出异常ConnectException: Connection refused: connect 如果服务器已经启动,那么就可以进行交互了*/
public class TCPClient {
public static void main(String[] args) throws IOException { //1.创建一个客户端对象Socket,构造方法绑定服务器的IP地址和端口号 Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8888); //2.使用Socket对象中的方法getOutputStream()获取网络字节输出流OutputStream对象 OutputStream os = socket.getOutputStream(); //3.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给服务器发送数据 os.write("你好服务器".getBytes()); //4.使用Socket对象中的方法getInputStream()获取网络字节输入流InputStream对象 InputStream is = socket.getInputStream(); //5.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取服务器回写的数据 byte[] bytes = new byte[1024]; int len = is.read(bytes); System.out.println(new String(bytes,0,len)); //6.释放资源(Socket) socket.close();}}