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【网络原理】使用Java基于TCP搭建简单客户端与服务器通信_java完成基于tcp协议的网络通信客户端。

网友: 技术文档 2025-07-30 11:48:02

目录

  • 🎄API介绍
    • 🌸ServerSocket API
    • 🌸Socket API
  • 🍀TCP中的长短连接
  • 🌳建立TCP回显客户端与服务器
    • 🌸TCP搭建服务器
    • 🌸TCP搭建客户端
  • ⭕总结

TCP服务器与客户端的搭建需要借助以下API

🎄API介绍

🌸ServerSocket API

ServerSocket 是创建TCP服务端Socket的API。

ServerSocket 构造方法：

方法签名 方法说明 ServerSocket(int port) 创建一个服务端流套接字Socket，并绑定到指定端口

ServerSocket 方法：

方法签名 方法说明 Socket accept() 开始监听指定端口（创建时绑定的端口），有客户端连接后，返回一个服务端Socket对象，并基于该Socket建立与客户端的连接，否则阻塞等待 void close() 关闭此套接字

🌸Socket API

Socket 是客户端Socket，或服务端中接收到客户端建立连接（accept方法）的请求后，返回的服务端Socket。

不管是客户端还是服务端Socket，都是双方建立连接以后，保存的对端信息，及用来与对方收发数据的。

Socket 构造方法：

方法签名 方法说明 Socket(String host, intport) 创建一个客户端流套接字Socket，并与对应IP的主机上，对应端口的进程建立连接

Socket 方法：

方法签名 方法说明 InetAddress getInetAddress() 返回套接字所连接的地址 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

博主在前面的博文里面说到，TCP是面向连接的通信方式，TCP发送数据时，需要先建立连接，而这个连接又分为长短连接：

  • 短连接：每次接收到数据并返回响应后，都关闭连接，即是短连接。也就是说，短连接只能一次收发数据。

  • 长连接：不关闭连接，一直保持连接状态，双方不停的收发数据，即是长连接。也就是说，长连接可以多次收发数据

对比以上长短连接，两者区别如下：

  • 建立连接、关闭连接的耗时：短连接每次请求、响应都需要建立连接，关闭连接；而长连接只需要第一次建立连接，之后的请求、响应都可以直接传输。相对来说建立连接，关闭连接也是要耗时的，长连接效率更高。

  • 主动发送请求不同：短连接一般是客户端主动向服务端发送请求；而长连接可以是客户端主动发送请求，也可以是服务端主动发。

  • 两者的使用场景有不同：短连接适用于客户端请求频率不高的场景，如浏览网页等。长连接适用于客户端与服务端通信频繁的场景，如聊天室，实时游戏等

拓展：

  • 基于BIO（同步阻塞IO）的长连接会一直占用系统资源。对于并发要求很高的服务端系统来说，这样的消耗是不能承受的。

  • 由于每个连接都需要不停的阻塞等待接收数据，所以每个连接都会在一个线程中运行。一次阻塞等待对应着一次请求、响应，不停处理也就是长连接的特性：一直不关闭连接，不停的处理请求

  • 实际应用时，服务端一般是基于NIO（即同步非阻塞IO）来实现长连接，性能可以极大的提升。

🌳建立TCP回显客户端与服务器

🌸TCP搭建服务器

我们分为以下几步来实现：

  1. 创建TcpEchoServer类来表示我们的服务器，并创建ServerSocket对象，初始值为null
  2. 在TcpEchoServer的构造方法里进行ServerSocket对象的实例化
  3. 用一个start()方法表示启动程序
  4. 在该方法内我们首先要使用accept()进行连接，并用Socket对象进行接收
  5. 我们再用一个processConnection(Socket clientSocket)方法处理我们的连接

由于我们的TCP传输是以流的形式传播的，所以我们这里用到了读写数据流的方法来进行书写，不会这一部分的小伙伴，可以去看看博主所写【Java EE】文件内容的读写⸺数据流进行查看学习

接下来我们书写这个processConnection(Socket clientSocket)方法

  1. 读取请求，构造输入流的Scanner，并判断后面如果没有数据就关闭连接
  2. 然后我们将读取的数据交给我们的 response()构造响应
  3. 响应后的数据写入该套接字的输出流中，最后flush()，进行刷新，确保写入

为了释放资源，我们每一次交互完毕都需要对我们的套接字进行关闭，这里我们使用fially来进行处理

代码如下：

import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;import java.io.PrintWriter;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket;import java.util.Scanner;public class TcpEchoServer {  private ServerSocket serverSocket = null
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