使用Socket实现TCP版的回显服务器

心已赠人 2023-10-14 14:07 33阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  1. Socket简介
 *  2. ServerSocket
 *  3. Socket
 *  4. 服务器端代码
 *  5. 客户端代码

## 1. Socket简介 ##

Socket（Java套接字）是Java编程语言提供的一组类和接口，用于实现网络通信。它基于Socket编程接口，提供了一种简单而强大的方式来实现网络应用程序。

Socket类库提供了丰富的方法和功能，用于处理网络通信的各个方面。它支持TCP和UDP协议，可以实现可靠的、面向连接的通信（TCP）或不可靠的、无连接的通信（UDP）。Java Socket还提供了一些高级功能，如多线程处理、异步通信、加密通信等，以满足不同网络应用的需求。

本文主要使用Socket实现UDP版的客户端和服务器

*  `DatagramSocket`是UDP Socket，用于发送和接收UDP数据报。
 *  `DatagramPacket`是UDP Socket发送和接收的数据报。

## 2. ServerSocket ##

ServerSocket 是创建TCP服务端Socket的API。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>ServerSocket(int port)</td> 
   <td>创建一个服务端流套接字Socket，并绑定到指定端口</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

ServerSocket 方法：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Socket accept()</td> 
   <td>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</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void close()</td> 
   <td>关闭此套接字</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 3. Socket ##

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:

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Socket(String host, int port)</td> 
   <td>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</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

Socket 方法：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>InetAddress getInetAddress()</td> 
   <td>返回套接字所连接的地址</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>InputStream getInputStream()</td> 
   <td>返回此套接字的输入流</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>OutputStream getOutputStream()</td> 
   <td>返回此套接字的输出流</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 4. 服务器端代码 ##

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 {
        
        // 用于监听客户端
        private ServerSocket listenSocket = null;
    
        public TcpEchoServer(int port) throws IOException {
        
            listenSocket = new ServerSocket(port);
        }
    
        public void start() throws IOException {
        
            System.out.println("服务器启动!");
            ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
            while (true) {
        
                // 接收客户端的连接
                Socket clientSocket = listenSocket.accept();
                service.submit(new Runnable() {
        
                    @Override
                    public void run() {
        
                        try {
        
                            processConnection(clientSocket);
                        } catch (IOException e) {
        
                            throw new RuntimeException(e);
                        }
                    }
                });
            }
        }
    
        public void processConnection(Socket socket) throws IOException {
        
            System.out.printf("[%s: %d], 客户端上线!\n", socket.getInetAddress().toString(), socket.getPort());
            // 处理客户端请求
            try (InputStream inputStream = socket.getInputStream();
                 OutputStream outputStream = socket.getOutputStream()) {
        
                while (true) {
        
                    // 读取请求并解析
                    Scanner scanner = new Scanner(inputStream);
                    if (!scanner.hasNext()) {
        
                        System.out.printf("[%s: %d],客户端下线\n", socket.getInetAddress().toString(), socket.getPort());
                        break;
                    }
                    // 读取请求,并返回响应
                    String request = scanner.next();
                    String response = process(request);
    
                    PrintWriter printWriter = new PrintWriter(outputStream);
                    printWriter.println(response);
                    // 刷新缓冲区
                    printWriter.flush();
                    System.out.printf("[%s: %d], req: %s  resp: %s \n", socket.getInetAddress().toString(), socket.getPort(),
                            request, response);
                }
            } finally {
        
                socket.close();
            }
        }
    
        private String process(String request) {
        
            return request;
        }
    
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
            TcpEchoServer server = new TcpEchoServer(5678);
            server.start();
        }
    }

## 5. 客户端代码 ##

import java.io.IOException;
    import java.io.InputStream;
    import java.io.OutputStream;
    import java.io.PrintWriter;
    import java.net.Socket;
    import java.util.Scanner;
    
    public class TcpEchoClient {
        
        private Socket socket = null;
    
        public TcpEchoClient(String serverIp, int serverPort) throws IOException {
        
            socket = new Socket(serverIp, serverPort);
        }
    
        public void start() throws IOException {
        
            System.out.println("客户端启动!");
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            try (InputStream inputStream = socket.getInputStream();
                 OutputStream outputStream = socket.getOutputStream()) {
        
                while (true) {
        
                    // 读取请求
                    System.out.print("-> ");
                    String request = scanner.next();
                    // 发送请求给服务器
                    PrintWriter printWriter = new PrintWriter(outputStream);
                    printWriter.println(request);
                    // 刷新缓冲区
                    printWriter.flush();
    
                    // 读取请求
                    Scanner respScanner = new Scanner(inputStream);
                    String response = respScanner.next();
    
                    System.out.println(response);
                }
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
            TcpEchoClient client = new TcpEchoClient("127.0.0.1", 5678);
            client.start();
        }
    }

运行结果:

![在这里插入图片描述][7bffb28705f647029be8668654d04dce.png_pic_center]

![在这里插入图片描述][2ef36433186d42b39be70357be4333cc.png_pic_center]

[7bffb28705f647029be8668654d04dce.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/7bffb28705f647029be8668654d04dce.png#pic_center
[2ef36433186d42b39be70357be4333cc.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/2ef36433186d42b39be70357be4333cc.png#pic_center