本文涉及的内容:
①TCP 客户端、服务器 的helloworld
②基于TCP的 文件上传原理
③模拟一个BS系统
一、TCP通信概述
客户端代码实现:
package com.itheima.demo01.TCP;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
/*
TCP通信的客户端:向服务器发送连接请求,给服务器发送数据,读取服务器回写的数据
表示客户端的类:
java.net.Socket:此类实现客户端套接字(也可以就叫“套接字”)。套接字是两台机器间通信的端点。
套接字:包含了IP地址和端口号的网络单位
构造方法:
Socket(String host, int port) 创建一个流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号。
参数:
String host:服务器主机的名称/服务器的IP地址
int port:服务器的端口号
成员方法:
OutputStream getOutputStream() 返回此套接字的输出流。
InputStream getInputStream() 返回此套接字的输入流。
void close() 关闭此套接字。
实现步骤:
1.创建一个客户端对象Socket,构造方法绑定服务器的IP地址和端口号
2.使用Socket对象中的方法getOutputStream()获取网络字节输出流OutputStream对象
3.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给服务器发送数据
4.使用Socket对象中的方法getInputStream()获取网络字节输入流InputStream对象
5.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取服务器回写的数据
6.释放资源(Socket)
注意:
1.客户端和服务器端进行交互,必须使用Socket中提供的网络流,不能使用自己创建的流对象
2.当我们创建客户端对象Socket的时候,就会去请求服务器和服务器经过3次握手建立连接通路
这时如果服务器没有启动,那么就会抛出异常ConnectException: Connection refused: connect
如果服务器已经启动,那么就可以进行交互了
*/
public class TCPClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1.创建一个客户端对象Socket,构造方法绑定服务器的IP地址和端口号
Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8888);
//2.使用Socket对象中的方法getOutputStream()获取网络字节输出流OutputStream对象
OutputStream os = socket.getOutputStream();
//3.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给服务器发送数据
os.write("你好服务器".getBytes());
//4.使用Socket对象中的方法getInputStream()获取网络字节输入流InputStream对象
InputStream is = socket.getInputStream();
//5.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取服务器回写的数据
byte[] bytes = new byte[1024];
int len = is.read(bytes);
System.out.println(new String(bytes,0,len));
//6.释放资源(Socket)
socket.close();
}
}
服务器代码实现:
import java.net.Socket;
/*
TCP通信的服务器端:接收客户端的请求,读取客户端发送的数据,给客户端回写数据
表示服务器的类:
java.net.ServerSocket:此类实现服务器套接字。
构造方法:
ServerSocket(int port) 创建绑定到特定端口的服务器套接字。
服务器端必须明确一件事情,必须的知道是哪个客户端请求的服务器
所以可以使用accept方法获取到请求的客户端对象Socket
成员方法:
Socket accept() 侦听并接受到此套接字的连接。
服务器的实现步骤:
1.创建服务器ServerSocket对象和系统要指定的端口号
2.使用ServerSocket对象中的方法accept,获取到请求的客户端对象Socket
3.使用Socket对象中的方法getInputStream()获取网络字节输入流InputStream对象
4.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取客户端发送的数据
5.使用Socket对象中的方法getOutputStream()获取网络字节输出流OutputStream对象
6.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给客户端回写数据
7.释放资源(Socket,ServerSocket)
*/
public class TCPServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1.创建服务器ServerSocket对象和系统要指定的端口号
ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
//2.使用ServerSocket对象中的方法accept,获取到请求的客户端对象Socket
Socket socket = server.accept();
//3.使用Socket对象中的方法getInputStream()获取网络字节输入流InputStream对象
InputStream is = socket.getInputStream();
//4.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取客户端发送的数据,可以保存在服务器本地磁盘当中。
byte[] bytes = new byte[1024];
int len = is.read(bytes);
System.out.println(new String(bytes,0,len));
//5.使用Socket对象中的方法getOutputStream()获取网络字节输出流OutputStream对象
OutputStream os = socket.getOutputStream();
//6.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给客户端回写数据
os.write("收到谢谢".getBytes());
//7.释放资源(Socket,ServerSocket)
socket.close();
server.close();
}
}
二、文件上传
文件上传客户端代码:
原理:客户端输入服务器的ip 和端口号,然后使用文件输入流读取本地文件,再用socket提供的网络输出流输出给服务器。
package com.itheima.demo02.FileUpload;
/*
文件上传案例的客户端:读取本地文件,上传到服务器,读取服务器回写的数据
明确:
数据源:c:\\1.jpg
目的地:服务器
实现步骤:
1.创建一个本地字节输入流FileInputStream对象,构造方法中绑定要读取的数据源
2.创建一个客户端Socket对象,构造方法中绑定服务器的IP地址和端口号
3.使用Socket中的方法getOutputStream,获取网络字节输出流OutputStream对象
4.使用本地字节输入流FileInputStream对象中的方法read,读取本地文件
5.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,把读取到的文件上传到服务器
6.使用Socket中的方法getInputStream,获取网络字节输入流InputStream对象
7.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read读取服务回写的数据
8.释放资源(FileInputStream,Socket)
*/
public class TCPClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1.创建一个本地字节输入流FileInputStream对象,构造方法中绑定要读取的数据源
FileInputStream fis = new FileInputStream("c:\\1.jpg");
//2.创建一个客户端Socket对象,构造方法中绑定服务器的IP地址和端口号
Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8888);
//3.使用Socket中的方法getOutputStream,获取网络字节输出流OutputStream对象
OutputStream os = socket.getOutputStream();
//4.使用本地字节输入流FileInputStream对象中的方法read,读取本地文件
int len = 0;
byte[] bytes = new byte[1024];
while((len = fis.read(bytes))!=-1){
//5.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,把读取到的文件上传到服务器
os.write(bytes,0,len);
}
/*
解决:上传完文件,给服务器写一个结束标记
void shutdownOutput() 禁用此套接字的输出流。
对于 TCP 套接字,任何以前写入的数据都将被发送,并且后跟 TCP 的正常连接终止序列。
*/
socket.shutdownOutput();
//6.使用Socket中的方法getInputStream,获取网络字节输入流InputStream对象
InputStream is = socket.getInputStream();
System.out.println("333333333333333333333");
//7.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read读取服务回写的数据
while((len = is.read(bytes))!=-1){
System.out.println(new String(bytes,0,len));
}
System.out.println("444444444444444444 while死循环打印不到");
//8.释放资源(FileInputStream,Socket)
fis.close();
socket.close();
}
}
文件上传服务器代码:
原理:服务器开启服务,使用accept方法获得客户端的socket对象,然后根据对象提供的网络输入流,读取到客户端发来的数据,再使用文件输出流读取到磁盘上。
package com.itheima.demo02.FileUpload;
/*
文件上传案例服务器端:读取客户端上传的文件,保存到服务器的硬盘,给客户端回写"上传成功"
明确:
数据源:客户端上传的文件
目的地:服务器的硬盘 d:\\upload\\1.jpg
实现步骤:
1.创建一个服务器ServerSocket对象,和系统要指定的端口号
2.使用ServerSocket对象中的方法accept,获取到请求的客户端Socket对象
3.使用Socket对象中的方法getInputStream,获取到网络字节输入流InputStream对象
4.判断d:\\upload文件夹是否存在,不存在则创建
5.创建一个本地字节输出流FileOutputStream对象,构造方法中绑定要输出的目的地
6.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取客户端上传的文件
7.使用本地字节输出流FileOutputStream对象中的方法write,把读取到的文件保存到服务器的硬盘上
8.使用Socket对象中的方法getOutputStream,获取到网络字节输出流OutputStream对象
9.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给客户端回写"上传成功"
10.释放资源(FileOutputStream,Socket,ServerSocket)
*/
public class TCPServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1.创建一个服务器ServerSocket对象,和系统要指定的端口号
ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
//2.使用ServerSocket对象中的方法accept,获取到请求的客户端Socket对象
Socket socket = server.accept();
//3.使用Socket对象中的方法getInputStream,获取到网络字节输入流InputStream对象
InputStream is = socket.getInputStream();
//4.判断d:\\upload文件夹是否存在,不存在则创建
File file = new File("d:\\upload");
if(!file.exists()){
file.mkdirs();
}
//5.创建一个本地字节输出流FileOutputStream对象,构造方法中绑定要输出的目的地
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file+"\\1.jpg");
//6.使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read,读取客户端上传的文件
System.out.println("11111111111111111111");
int len =0;
byte[] bytes = new byte[1024];
while((len = is.read(bytes))!=-1){
//7.使用本地字节输出流FileOutputStream对象中的方法write,把读取到的文件保存到服务器的硬盘上
fos.write(bytes,0,len);
}
System.out.println("22222222222222222222222 while死循环打印不到");
//8.使用Socket对象中的方法getOutputStream,获取到网络字节输出流OutputStream对象
//9.使用网络字节输出流OutputStream对象中的方法write,给客户端回写"上传成功"
socket.getOutputStream().write("上传成功".getBytes());
//10.释放资源(FileOutputStream,Socket,ServerSocket)
fos.close();
socket.close();
server.close();
}
}
三、模拟BS系统
本章模拟一个BS系统,服务器容器如Tomcat、Jboss底层就是模拟的这个系统,用户在浏览器上输入一个url,web容器处理请求,响应请求。
浏览器就是客户端,由于是本机,我们在地址栏输入http://localhost:7070/src/B_Socket_demo/web/reg.html (7070是代码中定义的端口,可以随便写,tomcat定义的是8080),通过socket的网络流能够读取到请求信息
服务器代码:
我们创建一个简单的java类,无需使用任何网络功能。
package B_Socket_demo;
public class A_Socket_BSModel {
public static void main(String[] args) throws IOException {
ServerSocket s = new ServerSocket(7070);
Socket socket = s.accept();
InputStream is = socket.getInputStream();
byte[] bytes = new byte[1024];
int len =0;
while ((len=is.read(bytes))!=-1){
//把客户端发来的请求信息 打印到控制台当中
System.out.println(new String(bytes,0,len));
}
}
}
输出结果:
GET /src/B_Socket_demo/web/reg.html HTTP/1.1 第一行是我们要的文件路径,浏览器可以根据此路径,去本地磁盘查找该页面,然后用文件流读取到流中,再返回给浏览器。由于我们还没有编写这段代码,所以客户端会一直等待我们的请求,显示加载状态。
Host: localhost:7070
Connection: keep-alive
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/72.0.3626.81 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en-US;q=0.8,en;q=0.7
Cookie: COOKIE_STAFF_ID=1; COOKIE_USER_ID=1558745551606; _ga=GA1.1.187491997.1558950411; Idea-6be7d5cd=4ece5dbe-7562-4ab4-a5ae-e7e06adc5e60
接下来是,浏览器可以我们输入的路径,去本地磁盘查找该页面,然后返回给浏览器。
代码如下:
如果页面中有图片,服务器就会另外开启一条线程来响应图片。我们将编写这段代码:
package B_Socket_demo;
//模拟一下BS系统的 输入一个url ,返回web下面的reg.html页面
public class A_Socket_BSModel {
public static void main(String[] args) throws IOException {
ServerSocket s = new ServerSocket(7070);
while(true){
//使用accept方法获取到请求的客户端对象(浏览器)
Socket socket = s.accept();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
//使用Socket对象中的方法getInputStream,获取到网络字节输入流InputStream对象
InputStream is = socket.getInputStream();
//使用网络字节输入流InputStream对象中的方法read读取客户端的请求信息
/*byte[] bytes = new byte[1024];
int len = 0;
while((len = is.read(bytes))!=-1){
System.out.println(new String(bytes,0,len));
}*/
//把is网络字节输入流对象,转换为字符缓冲输入流
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
//把客户端请求信息的第一行读取出来 GET /src/B_Socket_demo/web/reg.html HTTP/1.1
String line = br.readLine();
System.out.println(line);
//把读取的信息进行切割,只要中间部分 /src/B_Socket_demo/web/reg.html
String[] arr = line.split(" ");
//把路径前边的/去掉,进行截取 srcB_Socket_demo/web/reg.html
String htmlpath = arr[1].substring(1);
System.out.println(htmlpath);
//创建一个本地字节输入流,构造方法中绑定要读取的html路径
FileInputStream fis = new FileInputStream(htmlpath);
//使用Socket中的方法getOutputStream获取网络字节输出流OutputStream对象,把给浏览器返回一个响应协议
OutputStream os = socket.getOutputStream();
// 写入HTTP协议响应头,固定写法
os.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n".getBytes());
os.write("Content-Type:text/html\r\n".getBytes());
// 必须要写入空行,否则浏览器不解析
os.write("\r\n".getBytes());
//一读一写复制文件,把服务读取的html文件回写到客户端
int len = 0;
byte[] bytes = new byte[1024];
while((len = fis.read(bytes))!=-1){
os.write(bytes,0,len);
}
//释放资源
fis.close();
socket.close();
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
}
}
然后在浏览器输入http://localhost:7070/src/B_Socket_demo/web/reg.html就可以看到页面了!