最新Java基础系列课程--Day15-网络编程（二）-阿里云开发者社区

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四、UDP通信代码（多发多收）

刚才的案例，我们只能客户端发一次，服务端接收一次就结束了。下面我们想把这个代码改进一下，

需求：实现客户端不断的发数据，而服务端能不断的接收数据，客户端发送exit时客户端程序退出。

4.1 客户端程序

/**
 * 目标：完成UDP通信快速入门：实现客户端反复的发。
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建客户端对象（发韭菜出去的人）
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
        // 2、创建数据包对象封装要发出去的数据（创建一个韭菜盘子）
       /* public DatagramPacket(byte buf[], int length,
             InetAddress address, int port)
               参数一：封装要发出去的数据。
               参数二：发送出去的数据大小（字节个数）
               参数三：服务端的IP地址（找到服务端主机）
               参数四：服务端程序的端口。
             */
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        while (true) {
            System.out.println("请说：");
            String msg = sc.nextLine();
            // 一旦发现用户输入的exit命令，就退出客户端
            if("exit".equals(msg)){
                System.out.println("欢迎下次光临！退出成功！");
                socket.close(); // 释放资源
                break; // 跳出死循环
            }
            byte[] bytes = msg.getBytes();
            DatagramPacket packet = new DatagramPacket(bytes, bytes.length
                    , InetAddress.getLocalHost(),  6666);
            // 3、开始正式发送这个数据包的数据出去了
            socket.send(packet);
        }
    }
}

4.2 服务端程序

/**
 * 目标：完成UDP通信快速入门-服务端反复的收
 */
public class Server {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.out.println("----服务端启动----");
        // 1、创建一个服务端对象（创建一个接韭菜的人） 注册端口
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(6666);
        // 2、创建一个数据包对象，用于接收数据的（创建一个韭菜盘子）
        byte[] buffer = new byte[1024 * 64]; // 64KB.
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
        while (true) {
            // 3、开始正式使用数据包来接收客户端发来的数据
            socket.receive(packet);
            // 4、从字节数组中，把接收到的数据直接打印出来
            // 接收多少就倒出多少
            // 获取本次数据包接收了多少数据。
            int len = packet.getLength();
            String rs = new String(buffer, 0 , len);
            System.out.println(rs);
            System.out.println(packet.getAddress().getHostAddress());
            System.out.println(packet.getPort());
            System.out.println("--------------------------------------");
        }
    }
}

五、TCP通信（一发一收）

学习完UDP通信的代码编写之后，接下来我们学习TCP通信的代码如何编写。Java提供了一个java.net.Socket类来完成TCP通信。

我们先讲一下Socket完成TCP通信的流程，再讲代码怎么编写就很好理解了。如下图所示

当创建Socket对象时，就会在客户端和服务端创建一个数据通信的管道，在客户端和服务端两边都会有一个Socket对象来访问这个通信管道。
现在假设客户端要发送一个“在一起”给服务端，客户端这边先需要通过Socket对象获取到一个字节输出流，通过字节输出流写数据到服务端
然后服务端这边通过Socket对象可以获取字节输入流，通过字节输入流就可以读取客户端写过来的数据，并对数据进行处理。
服务端处理完数据之后，假设需要把“没感觉”发给客户端端，那么服务端这边再通过Socket获取到一个字节输出流，将数据写给客户端
客户端这边再获取输入流，通过字节输入流来读取服务端写过来的数据。

5.1 TCP客户端

下面我们写一个客户端，用来往服务端发数据。由于原始的字节流不是很好用，这里根据我的经验，我原始的OutputStream包装为DataOutputStream是比较好用的。

/**
 *  目标：完成TCP通信快速入门-客户端开发：实现1发1收。
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建Socket对象，并同时请求与服务端程序的连接。
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);
        // 2、从socket通信管道中得到一个字节输出流，用来发数据给服务端程序。
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        // 3、把低级的字节输出流包装成数据输出流
        DataOutputStream dos = new DataOutputStream(os);
        // 4、开始写数据出去了
        dos.writeUTF("在一起，好吗？");
        dos.close();
        socket.close(); // 释放连接资源
    }
}

5.2 TCP服务端

上面我们只是写了TCP客户端，还没有服务端，接下来我们把服务端写一下。这里的服务端用来接收客户端发过来的数据。

/**
 *  目标：完成TCP通信快速入门-服务端开发：实现1发1收。
 */
public class Server {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.out.println("-----服务端启动成功-------");
        // 1、创建ServerSocket的对象，同时为服务端注册端口。
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        // 2、使用serverSocket对象，调用一个accept方法，等待客户端的连接请求
        Socket socket = serverSocket.accept();
        // 3、从socket通信管道中得到一个字节输入流。
        InputStream is = socket.getInputStream();
        // 4、把原始的字节输入流包装成数据输入流
        DataInputStream dis = new DataInputStream(is);
        // 5、使用数据输入流读取客户端发送过来的消息
        String rs = dis.readUTF();
        System.out.println(rs);
        // 其实我们也可以获取客户端的IP地址
        System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress());
        dis.close();
        socket.close();
    }
}

六、TCP通信（多发多收）

到目前为止，我们已经完成了客户端发送消息、服务端接收消息，但是客户端只能发一次，服务端只能接收一次。现在我想要客户端能过一直发消息，服务端能够一直接收消息。

下面我们把客户端代码改写一下，采用键盘录入的方式发消息，为了让客户端能够一直发，我们只需要将发送消息的代码套一层循环就可以了，当用户输入exit时，客户端退出循环并结束客户端。

6.1 TCP客户端

/**
 *  目标：完成TCP通信快速入门-客户端开发：实现客户端可以反复的发消息出去
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建Socket对象，并同时请求与服务端程序的连接。
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);
        // 2、从socket通信管道中得到一个字节输出流，用来发数据给服务端程序。
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        // 3、把低级的字节输出流包装成数据输出流
        DataOutputStream dos = new DataOutputStream(os);
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        while (true) {
            System.out.println("请说：");
            String msg = sc.nextLine();
            // 一旦用户输入了exit，就退出客户端程序
            if("exit".equals(msg)){
                System.out.println("欢迎您下次光临！退出成功！");
                dos.close();
                socket.close();
                break;
            }
            // 4、开始写数据出去了
            dos.writeUTF(msg);
            dos.flush();
        }
    }
}

6.2 TCP服务端

为了让服务端能够一直接收客户端发过来的消息，服务端代码也得改写一下。我们只需要将读取数据的代码加一个循环就可以了。

但是需要我们注意的时，如果客户端Socket退出之后，就表示连接客户端与服务端的数据通道被关闭了，这时服务端就会出现异常。服务端可以通过出异常来判断客户端下线了，所以可以用try…catch把读取客户端数据的代码套一起来，catch捕获到异常后，打印客户端下线。

/**
 *  目标：完成TCP通信快速入门-服务端开发：实现服务端反复发消息
 */
public class Server {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.out.println("-----服务端启动成功-------");
        // 1、创建ServerSocket的对象，同时为服务端注册端口。
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        // 2、使用serverSocket对象，调用一个accept方法，等待客户端的连接请求
        Socket socket = serverSocket.accept();
        // 3、从socket通信管道中得到一个字节输入流。
        InputStream is = socket.getInputStream();
        // 4、把原始的字节输入流包装成数据输入流
        DataInputStream dis = new DataInputStream(is);
        while (true) {
            try {
                // 5、使用数据输入流读取客户端发送过来的消息
                String rs = dis.readUTF();
                System.out.println(rs);
            } catch (Exception e) {
                System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress() + "离线了！");
                dis.close();
                socket.close();
                break;
            }
        }
    }
}

七、TCP通信（多线程改进）

上一个案例中我们写的服务端程序只能和一个客户端通信，如果有多个客户端连接服务端，此时服务端是不支持的。

为了让服务端能够支持多个客户端通信，就需要用到多线程技术。具体的实现思路如下图所示：每当有一个客户端连接服务端，在服务端这边就为Socket开启一条线程取执行读取数据的操作，来多少个客户端，就有多少条线程。按照这样的设计，服务端就可以支持多个客户端连接了。

按照上面的思路，改写服务端代码。

7.1 多线程改进

首先，我们需要写一个服务端的读取数据的线程类，代码如下

public class ServerReaderThread extends Thread{
    private Socket socket;
    public ServerReaderThread(Socket socket){
        this.socket = socket;
    }
    @Override
    public void run() {
        try {
            InputStream is = socket.getInputStream();
            DataInputStream dis = new DataInputStream(is);
            while (true){
                try {
                    String msg = dis.readUTF();
                    System.out.println(msg);
                } catch (Exception e) {
                    System.out.println("有人下线了：" + socket.getRemoteSocketAddress());
                    dis.close();
                    socket.close();
                    break;
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

接下来，再改写服务端的主程序代码，如下：

/**
 *  目标：完成TCP通信快速入门-服务端开发：要求实现与多个客户端同时通信。
 */
public class Server {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.out.println("-----服务端启动成功-------");
        // 1、创建ServerSocket的对象，同时为服务端注册端口。
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        while (true) {
            // 2、使用serverSocket对象，调用一个accept方法，等待客户端的连接请求
            Socket socket = serverSocket.accept();
            System.out.println("有人上线了：" + socket.getRemoteSocketAddress());
            // 3、把这个客户端对应的socket通信管道，交给一个独立的线程负责处理。
            new ServerReaderThread(socket).start();
        }
    }
}

7.2 案例拓展（群聊）

接着前面的案例，下面我们案例再次拓展一下，这个并不需要同学们必须掌握，主要是为了锻炼同学们的编程能力、和编程思维。

我们想把刚才的案例，改进成全能够实现群聊的效果，就是一个客户端发的消息，其他的每一个客户端都可以收到。

刚才我们写的多个客户端可以往服务端发现消息，但是客户端和客户端是不能直接通信的。想要试下全群聊的效果，我们还是必须要有服务端在中间做中转。具体实现方案如下图所示：

我们可以在服务端创建一个存储Socket的集合，每当一个客户端连接服务端，就可以把客户端Socket存储起来；当一个客户端给服务端发消息时，再遍历集合通过每个Socket将消息再转发给其他客户端。

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