Java通信原理（2）——通信连接

向右看齐 2024-03-25 20:47 42阅读 0赞

### 一、概述 ###

前一篇博客我们了解了TCP通信协议的基本原理以及实现过程，因此需要更进一步，即实现双方都能够实时通信。

### 二、原理 ###

在上一篇博客中说过，使用Java Socket模型中的socket 对象去监听某个对象的连接，通过获取该对象的socket获取流信息，但问题在于如何实现消息的实时收发？

1、单线程收发消息的不足：

当我们创建一个客户端到服务段的socket连接之后，需要设置对象的IO流，但在主函数中，这些方法是被线性执行的，因此两端的IO流都是依此执行的，每个方法必须等待上一个方法结束后才能执行，这样收发消息的效率比较低。因此我们可以通过多线程将这些功能独立出来，每个线程只负责运行自己的功能，这样就可以突破线性执行的缺点。

2、实现过程：

在创建对象的IO流时，先将对应的功能放到线程中，并通过无限循环该功能实现消息的实时收发。

### 三、代码实现 ###

1、服务器对象

public class Server {
        //初始化服务器的端口以及socket对象
        ServerSocket socket = null;
        int port = 58888;
    
        //初始化服务器
        public void initServer(){
            try {
                socket = new ServerSocket(port);
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException (e);
            }
        }
    
        //检测端口是否有对象连接
        public Socket listener(){
            try {
                return socket.accept();
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException (e);
            }
        }
    
        public void init(){
            initServer();
            Socket newSocket = listener();
            //IO流线程初始化并启动
            ReciveMessageThread reciveMessageThrea = new ReciveMessageThread(newSocket);
            SendMessageThread sendMessageThread = new SendMessageThread(newSocket);
            reciveMessageThrea.start();
            sendMessageThread.start();
        }
    
    
        public static void main(String[] args) {
            new Server().init();
        }
    
    }

2、IO流线程

//消息接收端
    public class ReciveMessageThread extends Thread{
        //初始化对象
        Socket socket = null;
        InputStream in = null;
        static String returnMsg;
    
        public ReciveMessageThread(Socket socket){
            this.socket = socket;
        }
    
        @Override
        public void run() {
            try {
                in = socket.getInputStream();
                System.out.println("in初始化成功");
            } catch (IOException e) {
               throw new RuntimeException(e);
            }
            while (true){
                System.out.println("开始接收数据");
                try {
                    int msgLen = in.read();
                    byte [] msg = new byte[msgLen];
                    in.read(msg);
                    returnMsg = new String(msg , 0 , msgLen);
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException (e);
                }
            }
        }
    }

//消息发送端
    public class SendMessageThread extends Thread{
        Socket socket = null;
        OutputStream out = null;
    
        public SendMessageThread(Socket socket){
            this.socket = socket;
        }
    
        @Override
        public void run() {
            try {
                out = socket.getOutputStream();
                System.out.println("out初始化成功");
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            while (true){
                System.out.println("请输入发送的信息");
                Scanner sc = new Scanner(System.in);
                String msg = sc.next();
                MessageEncode messageEncode = new MessageEncode(msg);
                try {
                    out.write(1);
                    out.write(messageEncode.encoding().length);
                    out.write(messageEncode.encoding());
                    out.flush();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

3、消息编解码

//消息编码
    public class MessageEncode {
        String msg;
    
        public MessageEncode(String msg){
            this.msg = msg;
        }
    
        //将消息转换为字节并存入字节数组
        public byte[] encoding(){
            byte [] data = this.msg.getBytes();
    
            return data;
        }
    }

//消息解码
    public class MessageDecode {
        InputStream inputStream;
    
        public MessageDecode(InputStream inputStream){
            this.inputStream = inputStream;
        }
    
        //通过IO流获取发送的数组，解码并输出
        public String decoding(){
            byte [] reciveMsg = new byte[1024];
            try {
                this.inputStream.read(reciveMsg);
                int len = reciveMsg.length;
                System.out.println(len);
                String newMsg = new String(reciveMsg , 0 , len);
                return newMsg;
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException (e);
            }
        }
    }

4、客户端连接

public class Client_A {
    
        public static void main(String[] args) {
            try {
                Socket socket = new Socket("127.0.0.1" , 58888);
                InputStream in = socket.getInputStream();
                byte b [] = new byte[1024];
                while (true){
                    int len = 0;
                    len = in.read(b);
                    String newStr = new String(b , 0 , len);
                    System.out.println(newStr);
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
    
        }
    
    }

### 四、运行效果 ###

服务器监听到客户端连接

![4feb1fe3d3fd48aaae855e32e78db0ed.png][]

服务器端消息发送

![525074259b4f4d15ae6b4c9552bf356e.png][]

客户端消息接收

![89cd01779987478aa0df5b3b71b7c432.png][]

[4feb1fe3d3fd48aaae855e32e78db0ed.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/a3484ba88fe548f08441db2842f875de.png
[525074259b4f4d15ae6b4c9552bf356e.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/9b663ecb678d4478834405e2fc55864c.png
[89cd01779987478aa0df5b3b71b7c432.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/d7bae87835b84f80a833758c48e14565.png