TCP协议与TCP通信

Posted 2021-02-02 zzq123

1 TCP协议

TCP协议是面向连接的通信协议，即在传输数据前先在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。

在TCP连接中必须要明确客户端与服务器端，由客户端向服务端发出连接请求，每次连接的创建都需要经过“三次握手”。

第一次握手，客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器确认

第二次握手，服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求

第三次握手，客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接

下载文件时必须采用TCP协议。

2 TCP通信

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。

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。

2.1 ServerSocket

ServerSocket的构造方法：

ServerSocket的常用方法：

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。

2.2 Socket

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。

2.3 简单的TCP网络程序

要实现TCP通信需要创建一个服务器端程序和一个客户端程序，为了保证数据传输的安全性，首先需要实现服务器端程序。

服务器端：

//TCP服务器端
public class TCPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建服务器套接字对象
        ServerSocket server=new ServerSocket(8888);
        //2.调用accept方法，创建连接，获取客户端的套接字对象Socket
        Socket socket=server.accept();
        //3.从客户端套接字对象中获取字节输入流
        InputStream in=socket.getInputStream();
        byte[] bytes=new byte[1024];
        int len=in.read(bytes);
        System.out.println(new String(bytes,0,len));
        String ip=socket.getInetAddress().getHostAddress();
        System.out.println("来自此ip地址："+ip);
        //发送给客户端一个响应（回复）
        //获取字节输出流
        OutputStream out=socket.getOutputStream();
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        String str=sc.next();
        out.write(str.getBytes());
        //4.释放资源
        server.close();
    }
}

客户端：

//TCP客户端
public class TCPClient {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
        //1.创建Socket对象，连接服务器
        Socket socket=new Socket("192.168.1.147",8888);
        //2.通过客户端Socket对象中的方法，获取字节输出流，将数据写向服务器
        OutputStream out=socket.getOutputStream();
        //3.写数据
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        String str=sc.next();
        out.write(str.getBytes());
        //接收服务器端的响应
        //获取字节输入流
        InputStream in=socket.getInputStream();
        byte[] bytes=new byte[1024];
        int len=in.read(bytes);
        System.out.println(new String(bytes,0,len));
        //4.释放资源
        socket.close();
    }
}

2.4 文件的上传案例

服务器端:

//服务器端
public class TCPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建服务器套接字，绑定端口号
        ServerSocket server=new ServerSocket(8888);
        //2.调用accept方法，与客户端创建连接，获取客户端套接字对象
        Socket socket=server.accept();
        //3.获取字节输入流，明确数据源
        InputStream in=socket.getInputStream();
        //4.明确目的地
        File file=new File("D:\\upload");
        //判定该文件夹是否存在，不存在则创建
        if(!file.exists()){
            file.mkdirs();
        }
        //域名+毫秒值+六位随机数
        String filename="oracle"+System.currentTimeMillis()+new Random().nextInt(999999)+".png";
        FileOutputStream fos=new FileOutputStream(file+File.separator+filename);
        //开始复制
        byte[] bytes=new byte[1024];
        int len=0;
        while((len=in.read(bytes))!=-1){
            fos.write(bytes,0,len);
        }
        //给客户端响应（回复）
        //获取字节输出流
        OutputStream out=socket.getOutputStream();
        out.write("上传成功".getBytes());
        //释放资源
        server.close();
        fos.close();
    }
}

客户端：

//客户端
public class TCPClient {
    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException {
        //1.创建客户端套接字Socket对象，连接服务器
        Socket socket=new Socket("192.168.1.147",8888);
        //2.通过Socket获取字节输出流
        OutputStream out=socket.getOutputStream();
        //明确数据源
        FileInputStream fis=new FileInputStream("E:\\java\\pp.png");
        //开始复制
        int len=0;
        byte[] bytes=new byte[1024];
        while((len=fis.read(bytes))!=-1){
            out.write(bytes,0,len);
        }
        //告诉服务器端当前字节已经读完，不用等了
        socket.shutdownOutput();
        //接收服务器端的回复
        //获取字节输入流
        InputStream in=socket.getInputStream();
        len=in.read(bytes);
        System.out.println(new String(bytes,0,len));
        //释放资源
        socket.close();
        fis.close();
    }
}