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标题: 【郑州校区】第12天面向网络编程第3章 TCP协议 [打印本页]

作者: 我是楠楠 时间: 2018-3-21 16:28
标题: 【郑州校区】第12天面向网络编程第3章 TCP协议
本帖最后由我是楠楠于 2018-3-21 16:33 编辑

第3章 TCP协议

TCP通信同UDP通信一样，都能实现两台计算机之间的通信，通信的两端都需要创建socket对象。

区别在于，UDP中只有发送端和接收端，不区分客户端与服务器端，计算机之间可以任意地发送数据。

而TCP通信是严格区分客户端与服务器端的，在通信时，必须先由客户端去连接服务器端才能实现通信，服务器端不可以主动连接客户端，并且服务器端程序需要事先启动，等待客户端的连接。

在JDK中提供了两个类用于实现TCP程序，一个是ServerSocket类，用于表示服务器端，一个是Socket类，用于表示客户端。

通信时，首先创建代表服务器端的ServerSocket对象，该对象相当于开启一个服务，并等待客户端的连接，然后创建代表客户端的Socket对象向服务器端发出连接请求，服务器端响应请求，两者建立连接开始通信。

1.1 ServerSocket

通过前面的学习知道，在开发TCP程序时，首先需要创建服务器端程序。JDK的java.net包中提供了一个ServerSocket类，该类的实例对象可以实现一个服务器段的程序。通过查阅API文档可知，ServerSocket类提供了多种构造方法，接下来就对ServerSocket的构造方法进行逐一地讲解。

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）。

接下来学习一下ServerSocket的常用方法，如表所示。

ServerSocket对象负责监听某台计算机的某个端口号，在创建ServerSocket对象后，需要继续调用该对象的accept()方法，接收来自客户端的请求。当执行了accept()方法之后，服务器端程序会发生阻塞，直到客户端发出连接请求，accept()方法才会返回一个Scoket对象用于和客户端实现通信，程序才能继续向下执行。

1.2 Socket

讲解了ServerSocket对象可以实现服务端程序，但只实现服务器端程序还不能完成通信，此时还需要一个客户端程序与之交互，为此JDK提供了一个Socket类，用于实现TCP客户端程序。

通过查阅API文档可知Socket类同样提供了多种构造方法，接下来就对Socket的常用构造方法进行详细讲解。

使用该构造方法在创建Socket对象时，会根据参数去连接在指定地址和端口上运行的服务器程序，其中参数host接收的是一个字符串类型的IP地址。

该方法在使用上与第二个构造方法类似，参数address用于接收一个InetAddress类型的对象，该对象用于封装一个IP地址。

在以上Socket的构造方法中，最常用的是第一个构造方法。

接下来学习一下Socket的常用方法，如表所示。

方法声明	功能描述
int getPort()	该方法返回一个int类型对象，该对象是Socket对象与服务器端连接的端口号
InetAddress getLocalAddress()	该方法用于获取Socket对象绑定的本地IP地址，并将IP地址封装成InetAddress类型的对象返回
void close()	该方法用于关闭Socket连接，结束本次通信。在关闭socket之前，应将与socket相关的所有的输入/输出流全部关闭，这是因为一个良好的程序应该在执行完毕时释放所有的资源
InputStream getInputStream()	该方法返回一个InputStream类型的输入流对象，如果该对象是由服务器端的Socket返回，就用于读取客户端发送的数据，反之，用于读取服务器端发送的数据
OutputStream getOutputStream()	该方法返回一个OutputStream类型的输出流对象，如果该对象是由服务器端的Socket返回，就用于向客户端发送数据，反之，用于向服务器端发送数据

在Socket类的常用方法中，getInputStream()和getOutStream()方法分别用于获取输入流和输出流。当客户端和服务端建立连接后，数据是以IO流的形式进行交互的，从而实现通信。

接下来通过一张图来描述服务器端和客户端的数据传输，如下图所示。

1.3 TCP协议实现1.3.1 案例代码三:

[AppleScript] 纯文本查看 复制代码

package com.itheima_04;

 

import java.io.IOException;

import java.io.OutputStream;

import java.net.InetAddress;

import java.net.Socket;

 

/*

 * 使用TCP协议发送数据

创建发送端Socket对象（创建连接）

获取输出流对象

发送数据

释放资源

Socket(InetAddress address, int port)

Exception in thread "main" java.net.ConnectException: Connection refused: connect

 

 */

public class ClientDemo {

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

//创建发送端Socket对象（创建连接）

Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("itheima"),10086);

//获取输出流对象

OutputStream os = s.getOutputStream();

//发送数据

String str = "hello tcp,im comming!!!";

os.write(str.getBytes());

//释放资源

//os.close();

s.close();

}

}

[AppleScript] 纯文本查看 复制代码

package com.itheima_04;

 

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.net.InetAddress;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

 

/*

 * 使用TCP协议接收数据

         创建接收端Socket对象

         监听（阻塞）

         获取输入流对象

         获取数据

         输出数据

         释放资源

 

         ServerSocket：接收端，服务端Socket

         ServerSocket(int port)

         Socket accept()

 

 */

public class ServerDemo {

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

//创建接收端Socket对象

ServerSocket ss = new ServerSocket(10086);

         //监听（阻塞）

Socket s = ss.accept();

         //获取输入流对象

InputStream is = s.getInputStream();

         //获取数据

byte[] bys = new byte[1024];

int len;//用于存储读到的字节个数

len = is.read(bys);

         //输出数据

InetAddress address = s.getInetAddress();

System.out.println("client ---> " + address.getHostName());

System.out.println(new String(bys,0,len));

         //释放资源

s.close();

//ss.close();

}

}

1.4 TCP相关案例1.4.1 案例代码四:

使用TCP协议发送数据，服务端将接收到的数据转换成大写返回给客户端

[AppleScript] 纯文本查看 复制代码

package com.itheima_05;

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

/*
      需求：使用TCP协议发送数据，并将接收到的数据转换成大写返回

      客户端发出数据
      服务端接收数据
      服务端转换数据
      服务端发出数据
      客户端接收数据

*/
public class ClientDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//创建客户端Socket对象
Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("itheima"),10010);
//获取输出流对象
OutputStream os = s.getOutputStream();
//发出数据
os.write("tcp,im comming again!!!".getBytes());

//获取输入流对象
InputStream is = s.getInputStream();
byte[] bys = new byte[1024];
int len;//用于存储读取到的字节个数
//接收数据
len = is.read(bys);
//输出数据
System.out.println(new String(bys,0,len));
//释放资源
s.close();
}
}

[AppleScript] 纯文本查看 复制代码

package com.itheima_05;

 

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.OutputStream;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

 

public class ServerDemo {

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

//创建服务端Socket对象

ServerSocket ss = new ServerSocket(10010);

//监听

Socket s = ss.accept();

//获取输入流对象

InputStream is = s.getInputStream();

//获取数据

byte[] bys = new byte[1024];

int len;//用于存储读取到的字节个数

len = is.read(bys);

String str = new String(bys,0,len);

//输出数据

System.out.println(str);

//转换数据

String upperStr = str.toUpperCase();

//获取输出流对象

OutputStream os = s.getOutputStream();

//返回数据（发出数据）

os.write(upperStr.getBytes());

//释放资源

s.close();

//ss.close();//服务端一般不关闭

}

}

1.4.2 案例代码五:

客户端:

1.提示用户输入用户名和密码,将用户输入的用户名和密码发送给服务端

2.接收服务端验证完用户名和密码的结果

服务端:

1.接收客户端发送过来的用户名和密码

2.如果用户名不是itheima或者密码不是123456,就向客户端写入”登录失败”

否则向客户端写入登录成功

[AppleScript] 纯文本查看 复制代码

package com.itheima_06;

 

import java.io.BufferedReader;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.PrintWriter;

import java.net.Socket;

 

/*

 * 模拟用户登录

 */

public class ClientTest {

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

//创建客户端Socket对象

//Socket s = new Socket(InetAddress.getByName("itheima"),8888);

Socket s = new Socket("itheima",8888);

//获取用户名和密码

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

System.out.println("请输入用户名:");

String username = br.readLine();

System.out.println("请输入密码:");

String password = br.readLine();

//获取输出流对象

//BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream()));

PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);

//写出数据

out.println(username);

out.println(password);

//获取输入流对象

BufferedReader serverBr = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));

//获取服务器返回的数据

String result = serverBr.readLine();

System.out.println(result);

//释放资源

s.close();

}

}

1.4.3 案例代码六:

将用户名和密码封装到一个User类中,提供对应的构造方法和getter/setter方法

新建一个UserDB类里面定义一个集合,在集合中添加以下User对象

new User("zhangsan","123456");

new User("lisi","654321");

new User("itheima","itheima");

new User("admin","password");

客户端:

1.提示用户输入用户名和密码,将用户输入的用户名和密码发送给服务端

2.接收服务端验证完用户名和密码的结果

服务端:

1. 服务端将客户端发送过来的用户名密码封装成User对象

2. 集合中如果包括这个User对象,想客户端写入” 登录成功”

否则向客户端写入”登录失败”

[AppleScript] 纯文本查看 复制代码

package com.itheima_06;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class ServerTest {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//创建服务器端Socket对象
ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);
//监听
Socket s = ss.accept();
//获取输入流对象
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));
//获取用户名和密码
String username = br.readLine();
String password = br.readLine();
//判断用户名和密码是否正确
boolean flag = false;
if("itheima".equals(username) && "123456".equals(password)) {
flag = true;
}
//获取输出流对象
PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);
//返回判断信息
if(flag) {
out.println("登陆成功");
}
else {
out.println("登陆失败");
}
//释放资源
s.close();
//ss.close();//服务器一般不关闭
}
}

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package com.itheima_07;

 

import java.io.BufferedReader;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.PrintWriter;

import java.net.Socket;

 

/*

 * 模拟用户登录改写（面向对象版本）

 */

public class ClientTest {

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

//创建客户端Socket对象

Socket s = new Socket("itheima",8888);

//获取用户名和密码

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

System.out.println("请输入用户名:");

String username = br.readLine();

System.out.println("请输入密码:");

String password = br.readLine();

//获取输出流对象

PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);

//写出数据

out.println(username);

out.println(password);

//获取输入流对象

BufferedReader serverBr = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));

//获取服务器返回的数据

String result = serverBr.readLine();

System.out.println(result);

//释放资源

s.close();

}

}

[AppleScript] 纯文本查看 复制代码

package com.itheima_07;

 

import java.io.BufferedReader;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.PrintWriter;

import java.net.ServerSocket;

import java.net.Socket;

import java.util.List;

 

public class ServerTest {

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

//创建服务器端Socket对象

ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);

//监听

Socket s = ss.accept();

//获取输入流对象

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream()));

//获取用户名和密码

String username = br.readLine();

String password = br.readLine();

//判断用户名和密码是否正确

boolean flag = false;

/*if("itheima".equals(username) && "123456".equals(password)) {

flag = true;

}*/

List<User> users = UserDB.getUsers();

User user = new User(username,password);

if(users.contains(user)) {

//匹配成功

flag = true;

}

//获取输出流对象

PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);

//返回判断信息

if(flag) {

out.println("登陆成功");

}

else {

out.println("登陆失败");

}

//释放资源

s.close();

//ss.close();//服务器一般不关闭

}

}

第一天

第1章知识回顾
第2章 static静态关键字
第3章代码块
第二天
第1章继承
第2章匿名对象&final
第3章抽象类
第三天
第1章接口
第2章多态
第四天
第1章包和权限修饰符
第2章内部类
第五天
第1章 Object类 & System类
第2章日期相关类
第3章包装类&正则表达式
第六天
第1章集合&迭代器
第2章增强for&泛型
第3章常见数据结构
第4章 List子体系
第七天
第1章 HashSet集合
第2章 HashMap集合
第3章 Map集合的嵌套
第八天
第1章异常产生&异常处理
第2章 Throwable常用方法&自定义异常
第3章递归
第九天
第1章 File类
第2章字符流与字节流
第十天
第1章标准输入流 & 转换流 & 打印流
第2章对象操作流
第3章 Properties集合
第4章编码表
第十一天
多线程概述及线程实现
第3章多线程安全问题产生&解决方案
第十二天
第1章网络编程概述
第2章 UDP协议

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作者: sunbohan00 时间: 2018-4-25 15:13

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