【Java】实现并优化 TCP程序文件上传到服务器

已于 2022-06-12 19:08:24 修改
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分类专栏： TCP 服务器 Java 文章标签： 服务器 java tcp/ip 网络
于 2022-06-12 19:06:46 首次发布
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目录

前言

需求

分析

优化方案一

优化方案二

优化方案三

优化方案四

前言

个人学习笔记，欢迎指出任何错误，留言意见。

我的文章都将随着个人学习深入而定期更新。

以最简洁的风格，记录概念和方法

  • 需求

客户端：数据来自于本地文件，接收服务器反馈

服务器：接收到的数据写入本地文件，给出反馈

  • 分析

创建客户端对象，创建输入流对象指向文件，每读一次数据就给服务器输出一次数据，输出结束后使用shutdownOutput()方法告知服务端传输结束

创建服务器对象，创建输出流对象指向文件，每接受一次数据就使用输出流输出到文件中，传输结束后。使用输出流给客户端反馈信息

客户端接受服务端的回馈信息

相关方法：

方法名说明
void shutdownInput()将此套接字的输入流放置在“流的末尾”
void shutdownOutput()禁止用此套接字的输出流

先看基础实现代码 ：

// 客户端
public class ClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",10000);

        //是本地的流,用来读取本地文件的.
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("socketmodule\\ClientDir\\1.jpg"));

        //写到服务器 --- 网络中的流
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(os);

        int b;
        while((b = bis.read())!=-1){
            bos.write(b);//通过网络写到服务器中
        }
        bos.flush();
        //给服务器一个结束标记,告诉服务器文件已经传输完毕
        socket.shutdownOutput();

        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        String line;
        while((line = br.readLine()) !=null){
            System.out.println(line);
        }
        bis.close();
        socket.close();
    }
}
// 服务器
public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);

        Socket accept = ss.accept();

        //网络中的流,从客户端读取数据的
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(accept.getInputStream());
        //本地的IO流,把数据写到本地中,实现永久化存储
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("socketmodule\\ServerDir\\copy.jpg"));

        int b;
        while((b = bis.read()) !=-1){
            bos.write(b);
        }

        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(accept.getOutputStream()));
        bw.write("上传成功");
        bw.newLine();
        bw.flush();

        bos.close();
        accept.close();
        ss.close();
    }
}

优化方案一

  • 需求

    服务器只能处理一个客户端请求，接收完一个图片之后，服务器就关闭了。

  • 解决方案

    使用循环

  • 代码实现

// 服务器代码如下,客户端代码同上个案例,此处不再给出
public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);

        while (true) {
            Socket accept = ss.accept();

            //网络中的流,从客户端读取数据的
            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(accept.getInputStream());
            //本地的IO流,把数据写到本地中,实现永久化存储
            BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("optimizeserver\\ServerDir\\copy.jpg"));

            int b;
            while((b = bis.read()) !=-1){
                bos.write(b);
            }

            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(accept.getOutputStream()));
            bw.write("上传成功");
            bw.newLine();
            bw.flush();

            bos.close();
            accept.close();
        }
        //ss.close();
        
    }
}

优化方案二

  • 需求

    第二次上传文件的时候，会把第一次的文件给覆盖。

  • 解决方案

    UUID. randomUUID()方法生成随机的文件名

  • 代码实现

// 服务器代码如下,客户端代码同上个案例,此处不再给出
public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);

        while (true) {
            Socket accept = ss.accept();

            //网络中的流,从客户端读取数据的
            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(accept.getInputStream());
            //本地的IO流,把数据写到本地中,实现永久化存储
            BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("optimizeserver\\ServerDir\\" + UUID.randomUUID().toString() + ".jpg"));

            int b;
            while((b = bis.read()) !=-1){
                bos.write(b);
            }

            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(accept.getOutputStream()));
            bw.write("上传成功");
            bw.newLine();
            bw.flush();

            bos.close();
            accept.close();
        }
        //ss.close();

    }
}

优化方案三

  • 需求

    使用循环虽然可以让服务器处理多个客户端请求。但是还是无法同时跟多个客户端进行通信。

  • 解决方案

    开启多线程处理

  • 代码实现

// 线程任务类
public class ThreadSocket implements Runnable {
    private Socket acceptSocket;

    public ThreadSocket(Socket accept) {
        this.acceptSocket = accept;
    }
  
    @Override
    public void run() {
        BufferedOutputStream bos = null;
        try {
            //网络中的流,从客户端读取数据的
            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(acceptSocket.getInputStream());
            //本地的IO流,把数据写到本地中,实现永久化存储
            bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("optimizeserver\\ServerDir\\" + UUID.randomUUID().toString() + ".jpg"));

            int b;
            while((b = bis.read()) !=-1){
                bos.write(b);
            }
          
            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(acceptSocket.getOutputStream()));
            bw.write("上传成功");
            bw.newLine();
            bw.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(bos != null){
                try {
                    bos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

            if (acceptSocket != null){
                try {
                    acceptSocket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}
// 服务器代码
public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);

        while (true) {
            Socket accept = ss.accept();
            ThreadSocket ts = new ThreadSocket(accept);
            new Thread(ts).start();
        }
        //ss.close();
    }
}

优化方案四

  • 需求

    使用多线程虽然可以让服务器同时处理多个客户端请求。但是资源消耗太大。

  • 解决方案

    加入线程池

  • 代码实现

    // 服务器代码如下,线程任务类代码同上,此处不再给出
public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);
        ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(
                3,//核心线程数量
                10,   //线程池的总数量
                60,   //临时线程空闲时间
                TimeUnit.SECONDS, //临时线程空闲时间的单位
                new ArrayBlockingQueue<>(5),//阻塞队列
                Executors.defaultThreadFactory(),//创建线程的方式
                new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()//任务拒绝策略
        );

        while (true) {
            Socket accept = ss.accept();
            ThreadSocket ts = new ThreadSocket(accept);
            //new Thread(ts).start();
            pool.submit(ts);
        }
        //ss.close();
    }
}

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