Socket类关于TCP字符流编程的理解学习

矫情吗；* 2023-09-28 17:04 105阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  基本介绍
 *  代码实现
 *   *  需求1：
     *   *  服务端
         *  客户端
         *  测试结果
     *  需求2
     *   *  服务端
         *  客户端
         *  测试结果
     *  需求3
     *   *  服务端
         *  客户端
         *  测试结果
     *  发送图片、视频等文件流程说明
     *   *  服务端
         *  客户端
 *  总结

## 基本介绍 ##

> 套接字（socket）：是通信的基石，是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。它是网络通信过程中端点的抽象表示，包含进行网络通信必须的五种信息：连接使用的协议，本地主机的IP地址，本地进程的协议端口，远地主机的IP地址，远地进程的协议端口
> 
> 1.  socket是通信的基石，是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。
> 2.  socket简单的说，由 端口，协议，地址三个组成部分。
> 3.  套接字之间的连接过程分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。
> 4.  由于通常情况下Socket连接就是TCP连接，因此Socket连接一旦建立，通信双方即可开始相互发送数据内容，直到双方连接断开。
> 5.  但在实际网络应用中，客户端到服务器之间的通信往往需要穿越多个中间节点，例如路由器、网关、防火墙等，大部分防火墙默认会关闭长时间处于非活跃状态的连接而导致Socket 连接断连，因此需要通过轮询告诉网络，该连接处于活跃状态。

*  Socket主要用于开发网络应用程序，其背广泛采用
 *  通信的两端都需要有Socket，是两台机器间通信的断点
 *  网络通信其实就是Socket的通信
 *  Socket允许程序把网络连接当成一个流，数据在两个Socket间通过IO传输
 *  一般**主动发起通信的应用程序属于客户端，等待通信请求的为服务端**

**示意图：**

![image-20220727232736510][]

## 代码实现 ##

> 一定要注意，必须要先开启服务端，在启动客户端，否则会报错
> 
> \*\*注意：\*\*这里的代码示例都是关于发送与接收信息，如果需要发送或接收图片等都差不多，只是必须要使用字节流而不能使用字符流，基本流程都是使用IO中的知识。

### 需求1： ###

> 1.  编写一个服务端和一个客户端
> 2.  服务端在9999端口监听
> 3.  客户端连接到服务器，发送"hello,server"，退出
> 4.  服务端接收到客户端发送的信息并输出，退出

#### 服务端 ####

/**
     *
     * 服务端
     * 需求：接收从客户端发来的信息并输出
     *
     * @author:雷子杰
     * @date:2022/7/27
     */
    public class ScoketTCP01Server {
        
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
    
            //新建serverSocket对象，实现9999端口监听
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
    
            //客户端连接后会生成管道
            Socket socket = serverSocket.accept();
    
            //获取管道的输入流
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            byte[] buf=new byte[1024];
            int len = 0;
    
            while ((len = inputStream.read(buf))!=-1){
        
                System.out.println(new String(buf,0,len));
            }
    
            //关闭流
            inputStream.close();
            socket.close();
            serverSocket.close();
    
    
        }
    }

#### 客户端 ####

> 输出流写入数据后一定要进行flush()，同时进行结束标记

/**
     *
     * 客户端
     * 需求：向服务器端发送一条信息
     *
     * @author:雷子杰
     * @date:2022/7/27
     */
    public class ScoketTCP01Client {
        
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
            //获取socket连接
            Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(),9999);
    
            //获取输出流对象
            OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
            //往输出流中写入信息
            outputStream.write("hello,server".getBytes());
    
            //关闭流
            outputStream.close();
            socket.close();
        }
    }

#### 测试结果 ####

服务端收到信息

![image-20220727231736859][]

### 需求2 ###

> 1.  编写一个服务端和一个客户端
> 2.  服务端在9999端口监听
> 3.  客户端连接到服务器，发送"hello,server"，并接收服务端回发的"hello,client"，退出
> 4.  服务端接收到客户端发送的信息输出，并发送"hello,client"，退出

#### 服务端 ####

> 输出流写入数据后一定要进行flush()，同时进行结束标记

/**
     *
     * 服务端
     * 需求：接收从客户端发来的信息输出，并返回一条消息给客户端
     *
     *
     * @author:雷子杰
     * @date:2022/7/27
     */
    public class ScoketTCP02Server {
        
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
    
            //新建serverSocket对象，实现9999端口监听
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
    
            //客户端连接后会生成管道
            Socket socket = serverSocket.accept();
    
            //获取管道的输入流，获取客户端发来的信息
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            byte[] buf=new byte[1024];
            int len = 0;
    
            while ((len = inputStream.read(buf))!=-1){
        
                System.out.println(new String(buf,0,len));
            }
            //关闭读取
            socket.shutdownInput();
    
            //获取输出流对象
            OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
            //往输出流中写入信息，发送给服务端
            outputStream.write("hello,client".getBytes());
            //关闭写入
            socket.shutdownOutput();
    
            //关闭流
            outputStream.close();
            inputStream.close();
            socket.close();
            serverSocket.close();
    
    
        }
    }

#### 客户端 ####

> 输出流写入数据后一定要进行flush()，同时进行结束标记

/**
     *
     * 客户端
     * 需求：向服务器端发送一条信息，并接收从服务器端返回的一条信息
     *
     * @author:雷子杰
     * @date:2022/7/27
     */
    public class ScoketTCP02Client {
        
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
            //获取socket连接
            Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(),9999);
    
            //获取输出流对象
            OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
            //往输出流中写入信息，发送给服务端
            outputStream.write("hello,server".getBytes());
            //关闭写入
            socket.shutdownOutput();
    
            //获取管道的输入流，获取服务器端发来的信息
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            byte[] buf=new byte[1024];
            int len = 0;
    
            while ((len = inputStream.read(buf))!=-1){
        
                System.out.println(new String(buf,0,len));
            }
    
            //关闭流
            inputStream.close();
            outputStream.close();
            socket.close();
        }
    }

#### 测试结果 ####

服务端收到信息

![image-20220727231852931][]

客户端收到信息

![image-20220727231909658][]

### 需求3 ###

> **使用字符流完成**，之前两个需求都是使用的字节流去完成
> 
> 1.  编写一个服务端和一个客户端
> 2.  服务端在9999端口监听
> 3.  客户端连接到服务器，发送"hello,server"，并接收服务端回发的"hello,client"，退出
> 4.  服务端接收到客户端发送的信息输出，并发送"hello,client"，退出

#### 服务端 ####

> 输出流写入数据后一定要进行flush()，同时进行结束标记

/**
     *
     * 服务端
     * 需求：使用字符流，接收从客户端发来的信息输出，并返回一条消息给客户端
     *
     * @author:雷子杰
     * @date:2022/7/27
     */
    public class ScoketTCP03Server {
        
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
    
            //新建serverSocket对象，实现9999端口监听
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
    
            //客户端连接后会生成管道
            Socket socket = serverSocket.accept();
    
            //获取管道的输入流，获取客户端发来的信息
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            //将字节流输入流转为字符流输入流
            InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(inputStream);
            char[] cbuf=new char[1024];
            int len;
            while ((len = inputStreamReader.read(cbuf))!=-1){
        
                System.out.println(new String(cbuf,0,len));
            }
            //关闭读取
            socket.shutdownInput();
    
            //获取输出流对象
            OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
            //将字节流输出流转换为字符流输出流
            OutputStreamWriter outputStreamWriter = new OutputStreamWriter(outputStream);
            //往输出流中写入信息，发送给服务端
            outputStreamWriter.write("hello,client");
            //需要刷新流后才能写入
            outputStreamWriter.flush();
            //关闭写入
            socket.shutdownOutput();
    
            //关闭流
            outputStreamWriter.close();
            inputStreamReader.close();
            socket.close();
            serverSocket.close();
    
    
        }
    }

#### 客户端 ####

> 输出流写入数据后一定要进行flush()，同时进行结束标记

/**
     *
     * 客户端
     * 需求：使用字符流，向服务器端发送一条信息，并接收从服务器端返回的一条信息
     *
     * @author:雷子杰
     * @date:2022/7/27
     */
    public class ScoketTCP03Client {
        
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
            //获取socket连接
            Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(),9999);
    
            //获取输出流对象
            OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
            //将字节流输出流转换为字符流输出流
            OutputStreamWriter outputStreamWriter = new OutputStreamWriter(outputStream);
            //往输出流中写入信息，发送给服务端
            outputStreamWriter.write("hello,server");
            //需要刷新流后才能写入
            outputStreamWriter.flush();
    
            //关闭写入
            socket.shutdownOutput();
    
            //获取管道的输入流，获取服务器端发来的信息
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            //将字节流输入流转为字符流输入流
            InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(inputStream);
            char[] cbuf=new char[1024];
            int len;
            while ((len = inputStreamReader.read(cbuf))!=-1){
        
                System.out.println(new String(cbuf,0,len));
            }
    
            //关闭流
            inputStreamReader.close();
            outputStreamWriter.close();
            socket.close();
        }
    }

#### 测试结果 ####

服务端收到信息

![image-20220727231959710][]

客户端收到信息

![image-20220727231954226][]

### 发送图片、视频等文件流程说明 ###

> 由于是图片、视频等文件，所以一定要使用字节流去进行传输
> 
> 需求：
> 
> 1.  编写一个服务端和一个客户端
> 2.  服务端在8888端口监听
> 3.  客户端连接到服务端，发送本地一张图片
> 4.  服务端接收到客户端发送的图片，保存到src下，发送“收到图片”给客户端，然后退出
> 5.  客户端接收服务端发送的“收到图片”，然后退出

**流程示例：**

1.  客户端使用字节输入流将磁盘中的图片输入到内存中
2.  客户端使用字节输出流将内存中的图片输出给服务端
3.  服务端使用字节输入流将客户端字节输出流中的图片获取得到
4.  服务端使用字节输出流将图片输出到磁盘文件中

#### 服务端 ####

> 输出流写入数据后一定要进行flush()，同时进行结束标记

/**
     *
     * 服务端
     *
     * @author:雷子杰
     * @date:2022/7/27
     */
    public class TCPFileUploadServer {
        
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
    
            //监听8888端口
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
            //等待连接
            Socket socket = serverSocket.accept();
    
            BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(socket.getInputStream());
            //创建的字节流输出流
            BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("basic_review\\src\\socket_\\图片.jpg"));
            //读取图片信息
            byte[] buf = new byte[1024];
            int len;
            while ((len = bufferedInputStream.read(buf)) != -1){
        
    
                bufferedOutputStream.write(buf,0,len);
            }
            bufferedOutputStream.flush();
    
            socket.shutdownInput();
    
    
    
            bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());
    
            bufferedOutputStream.write("收到图片".getBytes());
    
            //刷新流
            bufferedOutputStream.flush();
    
            socket.shutdownOutput();
    
            bufferedOutputStream.close();
            bufferedInputStream.close();
            socket.close();
            serverSocket.close();
    
        }
    }

#### 客户端 ####

> 输出流写入数据后一定要进行flush()，同时进行结束标记

/**
     *
     * 客户端
     *
     * @author:雷子杰
     * @date:2022/7/27
     */
    public class TCPFileUploadClient {
        
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
            //连接主机的8888端口，得到socket对象
            Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 8888);
    
            //读取的文件地址
            String filePath ="f:\\ssm博客系统.jpg";
            //创建的字节流输入流
            BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(new FileInputStream(filePath));
            //创建的字节流输出流
            BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream());
            //读取图片信息
            byte[] buf = new byte[1024];
            int len;
            while ((len = bufferedInputStream.read(buf)) != -1){
        
                //写入到管道中
                bufferedOutputStream.write(buf,0,len);
            }
            //刷新流
            bufferedOutputStream.flush();
            //关闭写出
            socket.shutdownOutput();
    
    
            bufferedInputStream = new BufferedInputStream(socket.getInputStream());
            while ((len = bufferedInputStream.read(buf)) != -1){
        
                System.out.println(new String(buf,0,len));
    
            }
    
            socket.shutdownInput();
    
            bufferedOutputStream.close();
            bufferedInputStream.close();
    
            socket.close();
    
    
        }
    }

## 总结 ##

目前复习java基础复习到了计算机网络阶段，发现自身在网络通信编程这方面的知识较为匮乏，本篇文章用于记载学习java网络编程技术

**另外一个重点！！！！！在使用输出流写入数据后一定要进行flush()，同时进行结束标记，否则可能会报错**

[image-20220727232736510]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/4a7d57b56280bcca9541fc0739e92954.png
[image-20220727231736859]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/5a3e1363bb620547ad6218f71e4037b8.png
[image-20220727231852931]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/9ebb906f02b475c0a21fddfd4dcda804.png
[image-20220727231909658]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/538402aaa51ef0999e8958f48f67b6ff.png
[image-20220727231959710]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/98ba11d508b0a72ccfa310f401d96e41.png
[image-20220727231954226]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/9c957e47e7de6f5d722880d569cf07ff.png