JAVA之Socket类 – 源码巴士

TCP协议

TCP：传输控制协议(TransmissionControlProtocol)。TCP协议是面向连接的通信协议，即传输数据之前，在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。

三次握手：TCP协议中，在发送数据的准备阶段，客户端与服务器之间的三次交互，以保证连接的可靠。
第一次握手，客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器确认。
第二次握手，服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求。
第三次握手，客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接。

IP地址

IP地址：指互联网协议地址（Internet Protocol Address），俗称IP。IP地址用来给一个网络中的计算机设备做唯一的编号。假如我们把“个人电脑”比作“一台电话”的话，那么“IP地址”就相当于“电话号码”。

IP地址分类：
IPv4：是一个32位的二进制数，通常被分为4个字节，表示成a.b.c.d的形式，例如192.168.65.100。其中a、b、c、d都是0~255之间的十进制整数，那么最多可以表示42亿个。
IPv6：由于互联网的蓬勃发展，IP地址的需求量愈来愈大，但是网络地址资源有限，使得IP的分配越发紧张。有资料显示，全球IPv4地址在2011年2月分配完毕。为了扩大地址空间，拟通过IPv6重新定义地址空间，采用128位地址长度，每16个字节一组，分成8组十六进制数，表示成ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789，号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个网址，这样就解决了网络地址资源数量不够的问题。

端口号

网络的通信，本质上是两个进程（应用程序）的通信。每台计算机都有很多的进程，那么在网络通信时，如何区分这些进程呢？

如果说IP地址可以唯一标识网络中的设备，那么端口号就可以唯一标识设备中的进程（应用程序）了。

端口号：用两个字节表示的整数，它的取值范围是0 ~ 65535。其中，0~1023之间的端口号用于一些知名的网络服务和应用，普通的应用程序需要使用1024以上的端口号。如果端口号被另外一个服务或应用所占用，会导致当前程序启动失败。

利用协议+IP地址+端口号三元组合，就可以标识网络中的进程了，那么进程间的通信就可以利用这个标识与其它进程进行交互。

TCP通信程序

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：
1.服务端程序，需要事先启动，等待客户端的连接。
2.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：
1.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。
2.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。

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（LoopbackAddress），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：

Socketclient=newSocket("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。

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：

ServerSocketserver=newServerSocket(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。

客户端代码如下：

package test.day26Socket;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

/*
TCP通信的客户端：向服务器发送请求，给服务器发送数据，读取服务器返回的数据
表示客户端的类：
    java.net.Socket：此类实现了客户端套接字。套接字是两台计算机之间通信的端点。
    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)
    host：代表服务器主机的名称/IP地址
    port：代表服务器的端口号

成员方法：
    getOutputStream()：返回此套节字的输出流；
    getInputStream()：返回此套节字的输入流;

步骤：
    1、创建客户端对象
    2、使用Socket对象中的getOutputStream()获取对象
    3、使用OutputStream对象中的write给服务器发送数据
    4、使用Socket对象中的getInputStream()获取对象
    5、使用InputStream对象中的read给服务器发送数据
    6、释放资源

注意：
    1、客户端和服务器之间交互必须使用Socket中提供的网络流，不能使用自建的流对象
    2、当我们创建客户端对象Socket的时候，就会请求服务器和服务器进行3次握手建立连接
        如果服务器没有启动，那么就会抛出异常



 */
public class Demo01Client {

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

        //1、创建客户端对象
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8888);

        //2、使用Socket对象中的getOutputStream()获取对象
        OutputStream os = socket.getOutputStream();

        //3、使用OutputStream对象中的write给服务器发送数据
        os.write("你好".getBytes());

        //4、使用Socket对象中的getInputStream()获取对象
        InputStream is = socket.getInputStream();

        //5、使用InputStream对象中的read给服务器发送数据
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len = is.read(bytes);
        System.out.println(new String(bytes,0,len));

        //6、释放资源
        os.close();
        is.close();


    }
}

客户端显示效果如下：
在这里插入图片描述

服务器端代码如下：

package test.day26Socket;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/*
TCP通信的服务端：接收客户端的请求，读取客户端发送的数据
表示客户端的类：
    java.net.ServerSocket：此类实现了服务端套接字。套接字是两台计算机之间通信的端点。

构造方法：
    ServerSocket(int port)：创建绑定到特定端口的服务器套接字

成员方法：
    Socket accept()：侦听并接受此套接字的连接。

实现步骤：
    1、创建服务端对象
    2、使用ServerSocket对象中的getInputStream()获取对象
    3、使用InputStream对象中的read给服务器发送数据
    4、使用ServerSocket对象中的getOutputStream()获取对象
    5、使用OutputStream对象中的write给服务器发送数据
    6、释放资源

 */
class Demo02Server {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);

        Socket accept = ss.accept();

        InputStream is = accept.getInputStream();

        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len = is.read(bytes);
        System.out.println(new String(bytes,0,len));

        OutputStream os = accept.getOutputStream();

        os.write("收到谢谢".getBytes());

        ss.close();
        os.close();



    }
}

服务器端显示效果如下：
在这里插入图片描述

注意：服务器端开启了之后，才能给客户端返回信息。

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_44796093/article/details/109856167