JavaSE——TCP协议网络编程（二）

1.Java网络编程与多线程的综合应用：

      类Socket提供了方法getInputStream ()和getOutStream()来得到对应的输入/输出流以进行读/写操作，这两个方法分别返回InputStream和OutputSteam类对象。为了便于读/写数据，我们可以在返回的输入/输出流对象上建立过滤流，如DataInputStream、DataOutputStream或PrintStream类对象，对于文本方式流对象，可以采用InputStreamReader和OutputStreamWriter、PrintWirter等处理。

服务器端程序设计
    在服务器端，利用ServerSocket类的构造函数ServerSocket(int port)创建一个ServerSocket类的对象，port参数传递端口，这个端口就是服务器监听连接请求的端口，如果在这时出现错误将抛出IOException异常对象，否则将创建ServerSocket对象并开始准备接收连接请求。
    服务程序从调用ServerSocket的accept()方法开始，直到连接建立。在建立连接后，accept()返回一个最近创建的Socket对象，该Socket对象绑定了客户程序的IP地址或端口号。
客户端程序设计
    当客户程序需要与服务器程序通信时，需在客户机创建一个Socket对象。Socket类有构造函数Socket(InetAddress addr，int port)和Socket(String host，intport)，两个构造函数都创建了一个基于Socket的连接服务器端流套接字的流套接字。对于第一个InetAddress子类对象通过addr参数获得服务器主机的IP地址，对于第二个函数host参数包被分配到InetAddress对象中，如果没有IP地址与host参数相一致，那么将抛出UnknownHostException异常对象。两个函数都通过参数port获得服务器的端口号。假设已经建立连接了，网络API将在客户端基于Socket的流套接字中捆绑客户程序的IP地址和任意一个端口号，否则两个函数都会抛出一个IOException对象。
    如果创建了一个Socket对象，那么它可通过get-InputStream()方法从服务程序获得输入流读传送来的信息，也可通过调用getOutputStream()方法获得输出流来发送消息。在读写活动完成之后，客户程序调用close()方法关闭流和流套接字。

例实现服务端与客户端简单的通信；

服务器端代码：

public class Server1 {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);

        try {
            @SuppressWarnings("resource")
            //创建一个ServerSocket在端口4700监听客户请求
            ServerSocket server = new ServerSocket(9880);
            while (true){
                 //使用accept()阻塞等待客户请求，有客户
　　　　　　　　　　//请求到来则产生一个Socket对象，并继续执行
                 Socket client = server.accept();
                 System.out.println("来自"+ client.getInetAddress().getHostAddress()+"的客户端已连接成功！");
                 if(client != null){
                     //开始对话
                     OutputStream os = client.getOutputStream();//从 client（Socket对象） 获取一个输出字节流
                        //由Socket对象得到输出流，并构造PrintWriter对象
                        PrintWriter pw = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(os)));
                        System.out.print("我说：");
                        String serverMsg = input.nextLine();
                        pw.println(serverMsg); //发送 serverMsg 给客户端
                        pw.flush();//刷新输出流，使Client马上收到该字符串
                        
                        //服务端读取客户端发送来的信息
                        InputStream is = client.getInputStream();  //获取来自客户端的字节流
                        //由Socket对象得到输入流，并构造相应的BufferedReader对象
                        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
                        String msg = reader.readLine(); //每次读取一行信息
                        System.out.print("客户端说："+msg);
                        
                         
                 }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        
        input.close();

    }

}

客户端代码：

public class Client1 {

    public static void main(String[] args) {
        @SuppressWarnings("resource")
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        try {
            @SuppressWarnings("resource")
            //向本机的9880端口发出客户请求
            Socket client = new Socket("127.0.0.1",9880);
            //通过socket获得输入流
            InputStream is = client.getInputStream();  
            //由系统标准输入设备构造BufferedReader对象
            BufferedReader reader= new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
            //读取输入流
            String msg = reader.readLine();
            //打印来自服务端的信息在
             //系统标准输出上打印读入的字符串
            System.out.println("服务端说："+msg);
            
            //向服务端发送消息
            
            System.out.print("我说：");
　　　　　　　//输入要向服务端发送的信息
            String clientMsg = input.nextLine();
             //获得输出字节流
             OutputStream os = client.getOutputStream();
　　　　　　　　//将输出字节流转换为字节流加缓冲（缓冲后的为字符流）构造打印流对象
                PrintWriter pw = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(os)));
                pw.println(clientMsg); //将从系统标准输入读入的字符串输出到Server
                pw.flush();//刷新输出流，使Server马上收到该字符串
            
            
       
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

Output：

存在问题：

双方通信须服务端先发起对话，并且是一问一答的形式；

客户端向服务端发送完最后一句话后结束程序。

改进方法：线程操作。分别将读取和发送信息装载在两个线程中，使读取和发送可以独立进行。

使双方可以自由对话

改进代码：

读线程

public class ReaderThread extends Thread {

    
        private Socket socket ; //传入 socket
        public ReaderThread(String name ,Socket socket){
            super(name);
            this.socket = socket;
            start();
            
        }
        public void run(){
            InputStream is;
            try {
                is = socket.getInputStream();
                BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
                boolean flag = true;
                do{
                    
                    String msg = reader.readLine();
                    System.out.println("对方说：" + msg);
                    flag = "byebye".equals(msg)?false:true;//当 msg 为 byebye 时 flag 为 false，线程结束
                }while(flag);
                
            } catch (IOException e) {
                
                e.printStackTrace();
            }finally{
                try {
                    socket.shutdownInput(); //关闭输入流
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
}

写线程

public class WriterThread extends Thread {
    private Socket socket;
    public  WriterThread(String name,Socket socket){
        super(name);
        this.socket = socket;
        start();
    }
    public void run(){
        @SuppressWarnings("resource")
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        try {
            OutputStream os = socket.getOutputStream();
            PrintWriter pw = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(os)));
            boolean flag = true;
            
            do{
                
                System.out.print("我说：");
                String servermsg = input.nextLine();
                pw.println(servermsg);
                pw.flush();
                flag = "byebye".equals(servermsg)?false:true;
            }while(flag);
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }finally{
            try {
                socket.shutdownOutput();
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

服务器端

public class Server1 {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);

        try {
            
            @SuppressWarnings("resource")
            ServerSocket server = new ServerSocket(9880);
            while (true){
                 Socket client = server.accept();
                 System.out.println("来自"+ client.getInetAddress().getHostAddress()+"的客户端已连接成功！");
                 if(client != null){
                     //开始对话
                    
                     new WriterThread("服务端",client);
                     new ReaderThread("服务端",client);
                        
                         
                 }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        
        input.close();

    }

}

客户端

public class Client1 {

    public static void main(String[] args) {
        
        try {
            
            Socket client = new Socket("127.0.0.1",9880);
            
             new ReaderThread("客户端",client);
             new WriterThread("客户端",client);
            
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

运用线程操作，将用户键盘输入的内容装载在 WriterThread 中，将接收到的消息装载在 ReadThread 中，在服务器端和客户端分别实例化这两个线程，需要注意的是，在服务器端实例化的线程名称设置为 服务器 ，客户端为 客户端 ，但两个线程的套接字均为Socket的对象 client ，因为 ServerSocket 一般仅用于设置端口号和监听，真正进行通信的是服务器端的Socket与客户端的Socket，在ServerSocket 进行accept之后，就将主动权转让了。 

缓冲区读者从输入流读取数据，且这个输入流是系统默认输入流，也就是用户在控制台的输入，用户在控制台的输入的东西会先到缓冲区，如果不放到缓冲区，一次只能读到1个字符。

while循环中的reader.readLine()这个方法是从缓冲区读出一行字符放到 msg 这个字符串里面，再判断这个字符串是否与 byebye 相等，相等则结束循环，比较字符串内容相等，必须用字符串的equals()方法，不可用 == 因为 == 是比较地址是否相等。

输出部分，是先声明一个打印流，这个打印流通过实例获取的输出字节流，将输出字节流装入输出缓冲流，，然后实例该缓冲流获得的。有了这个打印流之后，就可以使用 pw.println(servermsg)来对其打印对象输出 servermag 信息，将打印流里的文本信息 发送出去，如果是服务端执行到该代码时，则将打印流中的信息发送到客户端，反之亦然。servermsg 为用户输入的内容，输入可用 Scanner 函数实现。

最后结束时，要关闭这个流，Socket 类有一个方法 shutdownOutput/shutdownInput 分别为关闭输出流和输入流。

输入输出流进行双方通信，而线程则使得双方可以自由通信，即读和写的自由进行。

如有不对之处还望指正，谢谢(●'◡'●)

//由系统标准输入设备构造BufferedReader对象