Java基礎（39）——網絡編程相關知識詳解及示例分析六（TCP通信技術詳解及示例）

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本文原創作者：清風不渡
博客地址：https://blog.csdn.net/WXKKang

一、TCP通信

1、TCP通信基礎知識

（1）通信過程

TCP協議用來控制兩個網絡設備之間的點對點通信，兩端設備按作用分爲客戶端和服務端。服務端爲客戶端提供服務，通常等待客戶端的請求消息，有客戶端請求到達後，及時提供服務和返回響應消息;客戶端向服務端主動發出請求，並接收服務的響應消息，它的通信過程步驟如下：

1、首先啓動服務端程序，並開始等待網絡中的客戶端請求，然後客戶端主動向服務端發出連接請求，服務端接收到客戶端的連接請求後，將和客戶端之間建立一個穩定的TCP/IP通信的連接。
2、現在客戶端將向服務端主動發出請求，服務端接收客戶端消息，並及時返回響應消息。這是通過I/O流(字節流)實現的
3、通信完成後，由客戶端主動關閉和服務端之間的連接；如果客戶端未主動關閉和服務端之間的連接，服務端在等待指定的時間後將會自動關閉這個連接

（2）TCP通信的特點

TCP是Tranfer Control Protocol的簡稱，是一種面向連接的保證可靠傳輸的協議。通過TCP協議傳輸，得到的是一個順序的無差錯的數據流。發送方和接收方的成對的兩個socket之間必須建立連接，以便在TCP協議的基礎上進行通信，當一個socket (通常都是server socket)等待建立連接時，另一個socket可以要求進行連接，一旦這兩個socket連接起來，它們就可以進行雙向數據傳輸，雙方都可以進行發送或接收操作。TCP通訊類似於打電話，必須雙方把電話接通後，才能進行通話，任何一方斷線都會造成無法進行通話，須再次連接

（3）Socket和ServerSocket

因爲TCP通信兩端的行爲是不同的，所以在客戶端使用Socket 類實現通信，而服務器使用ServerSocket實現通信
網絡通信不是必須要有兩個物理主機，而是需要有兩個不同的Socket 就可以通信。例如，在同一主機上IP地址是相同的，但是使用不同的端口創建不同的Socket，這樣的兩個Socket之間也是可以實現TCP/IP通信

（4）TCP通信的實現

無論一個TCP通信程序的功能多麼齊全、程序多麼複雜，其基本結構都是一樣的，都包括以下四個基本步驟：
1、在服務端指定一個端口號來創建ServerSocket，並使用accept 方法進行偵聽，這將阻塞服務器線程，等待用戶請求
2、在客戶端指定服務器的主機IP和端口號來創建Socket，並連接到服務端ServerSocket，現在服務端的accept方法將被喚醒，同時返回一個和客戶端通信的Socket
3、在客戶端和服務端分別使用Socket來獲得網絡通信的輸入/輸出流，並按照一定的通信協議對Socket 進行讀/寫操作
4、在通信完成後，在客戶端和服務端中分別關閉Socket
通常，程序員的主要工作是針對所要完成的功能在第3步進行編程，第1、2、4步對所有的通信程序來說幾乎都是一樣的

1、TCP通信示例

同樣，我們使用TCP通信技術來實現一個簡單的通信，客戶端向服務端發送一個消息“Hello”，服務端接收到客戶端的消息後返回一個消息：“Welcome”，即可，下面我們來就這個示例開始我們的代碼編寫吧 ~ ~

服務端代碼：

package qfbd.com;

import java.io.DataInputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/*
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*/

public class Server {

	public static void main(String[] args) {
		ServerSocket server = null;
		Socket socket = null;
		try {
			server = new ServerSocket(4444);
			//等待客戶端連接
			socket = server.accept();
			//從socket中獲取網絡流
			DataInputStream dataInputStream = new DataInputStream(socket.getInputStream());
			DataOutputStream dataOutputStream = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
			
			//接收客戶端消息
			System.out.println("從客戶端接收到的消息爲："+dataInputStream.readUTF());
			//向客戶端返回消息
			dataOutputStream.writeUTF("Welcome!!!");
			//如果不調用此函數則消息可能發送不成功，因爲緩衝區未滿
			dataOutputStream.flush();
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}finally{
			if(server!=null){
				try {
					server.close();
				} catch (IOException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			}
			if(socket!=null){
				try {
					socket.close();
				} catch (IOException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
		
	}

}

客戶端代碼：

package qfbd.com;

import java.io.DataInputStream;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

/*
原創作者：清風不渡
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*/

public class Client {

	public static void main(String[] args){
		Socket socket = null;
		try {
			socket = new Socket("127.0.0.1",4444);
			//從socket中獲取網絡流
			DataInputStream dataInputStream = new DataInputStream(socket.getInputStream());
			DataOutputStream dataOutputStream = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
			//向服務端發送消息
			dataOutputStream.writeUTF("Hello!!!");
			//不調用此方法消息可能會發送不成功，因爲緩衝區未佔滿
			dataOutputStream.flush();
			
			//接收服務端回傳的消息
			System.out.println("服務器回傳的消息爲："+dataInputStream.readUTF());
		} catch (UnknownHostException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}finally{
			if(socket!=null){
				try {
					socket.close();
				} catch (IOException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
				
	}

}

首先如下執行服務端代碼，讓其進入監聽狀態，然後運行客戶端代碼，執行結果如下：

這樣我們就用Java語言實現了一個簡單的TCP通信，咱們下篇見 ~ ~

古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有堅忍不拔之志也

Java基礎（39）——網絡編程相關知識詳解及示例分析六（TCP通信技術詳解及示例）