Java Socket实现基于TCP和UDP多线程通信

一.通过Socket实现TCP编程1.1 TCP编程 TCP协议是面向连接，可靠的，有序的，以字节流的方式发送数据。基于TCP协议实现网络通信的类有客户端的Socket类和服务器端的ServerSocket类。1.2 服务器端套路 1.创建ServerSocket对象，绑定监听端口。 2.通过accept（）方法监听客户端请求。 3.连接建立后，通过输入流读取客户端发送的请求信息。 4.通过输出流向客户端发送响应信息。 5.关闭响应的资源。1.3 客户端套路 1.创建Socket对象，指明需要连接的服务器的地址和端口号。 2.连接建立后，通过输出流向服务器发送请求信息。 3.通过输入流获取服务器响应的信息。 4.关闭相应资源。1.4 多线程实现服务器与多客户端之间通信步骤 1.服务器端创建ServerSocket，循环调用accept（）等待客户端连接。 2. 客户端创建一个socket并请求和服务器端连接。 3.服务器端接受客户端请求，创建socket与该客户建立专线连接。 4.建立连接的两个socket在一个单独的线程上对话。 5.服务器端继续等待新的连接。1.5 创建处理线程类ServerThread 这里选择实现runnable接口而不是继承Thread是因为一个类只能继承一个父类，当我需要继承其他类的时，父类就就不好处理了。package com.linuxidc;import java.io.BufferedReader;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.io.InputStreamReader;import java.io.OutputStream;import java.io.PrintWriter;import java.net.Socket;public class ServerThread implements Runnable{Socket socket = null;//和本线程相关的Socketpublic ServerThread（Socket socket） {this.socket = socket;}@Overridepublic void run（） {InputStream is = null;InputStreamReader isr = null;BufferedReader br = null;OutputStream os = null;PrintWriter pw = null;try {//与客户端建立通信，获取输入流，读取取客户端提供的信息is = socket.getInputStream（）;isr = new InputStreamReader（is,"GBK"）;br = new BufferedReader（isr）;String data = null;while（（data=br.readLine（））！= null）{//循环读取客户端的信息System.out.println（"我是服务器，客户端提交信息为："+data）;}socket.shutdownInput（）;//关闭输入流//获取输出流，响应客户端的请求os = socket.getOutputStream（）;pw = new PrintWriter（os）;pw.write（"服务器端响应成功！"）;pw.flush（）;} catch （IOException e） {e.printStackTrace（）;}finally {//关闭资源即相关sockettry {if（pw！=null）pw.close（）;if（os！=null）os.close（）;if（br！=null）br.close（）;if（isr！=null）isr.close（）;if（is！=null）is.close（）;if（socket！=null）socket.close（）;} catch （IOException e） {e.printStackTrace（）;}}}} 1.6 创建服务器端类使用while以达到可以循环侦听不同客户端的连接请求。因为这是一个死循环，所以不用关闭也没有机会去关闭serverSocket。设置count值，用于记录服务器端被连接过的次数并显示客户端所在ip值。如果线程处理类是继承Thread类，那么创建新线程代码可以改为ServerThread serverThread = new ServerThread（socket）;serverThread.start（）;package com.linuxidc;import java.io.IOException;import java.net.InetAddress;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket;public class Server {public static void main（String[] args） {try {//创建一个服务器端的Socket，即ServerSocket,绑定需要监听的端口ServerSocket serverSocket = new ServerSocket（8888）;Socket socket = null;//记录连接过服务器的客户端数量int count = 0;System.out.println（"***服务器即将启动，等待客户端的连接***"）;while（true）{//循环侦听新的客户端的连接//调用accept（）方法侦听，等待客户端的连接以获取Socket实例socket = serverSocket.accept（）;//创建新线程Thread thread = new Thread（new ServerThread（socket））;thread.start（）;count++;System.out.println（"服务器端被连接过的次数："+count）;InetAddress address = socket.getInetAddress（）;System.out.println（"当前客户端的IP为："+address.getHostAddress（））;}//serverSocket.close（）;一直循环监听，不用关闭连接} catch （IOException e） {e.printStackTrace（）;}}} 1.7 创建客户端类在后面的关闭资源中，我把输入输出相关的流关闭注释了，是因为对于同一个Socket，关闭socket的时候也会把输入输出流关闭，直接关闭socket就行，当然保留??是可以的。package com.linuxidc;import java.io.BufferedReader;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.io.InputStreamReader;import java.io.OutputStream;import java.io.PrintWriter;import java.net.Socket;import java.net.UnknownHostException;public class Client {public static void main（String[] args） {try {//创建客户端Socket，指定服务器地址和端口Socket socket = new Socket（"localhost", 8888）;//建立连接后，获取输出流，向服务器端发送信息OutputStream os = socket.getOutputStream（）;//输出流包装为打印流PrintWriter pw = new PrintWriter（os）;//向服务器端发送信息pw.write（"用户名：zzh;密码：123"）;//写入内存缓冲区pw.flush（）;//刷新缓存，向服务器端输出信息socket.shutdownOutput（）;//关闭输出流//获取输入流，接收服务器端响应信息InputStream is = socket.getInputStream（）;BufferedReader br = new BufferedReader（new InputStreamReader（is, "GBK"））;String data = null;while（（data=br.readLine（））！= null）{System.out.println（"我是客户端，服务器端提交信息为："+data）;}//关闭其他资源//br.close（）;//is.close（）;//pw.close（）;//os.close（）;socket.close（）;} catch （UnknownHostException e） {e.printStackTrace（）;} catch （IOException e） {e.printStackTrace（）;}}} 1.8 先运行服务器端，在运行客户端此时在看服务器控制台：服务器端一直在循环侦听客户端的连接 1.9 进行第二个客户端的连接修改相应信息将用户名zzh改为admin。运行客户端，打开服务端控制台输出客户端的ip都为127.0.0.1，是因为服务器和客户端都是本机，在真实的环境中会显示客户端的ip地址信息。二. 通过Socket实现UDP编程2.1 UDP编程 UDP协议又叫用户数据报协议，是无连接，不可靠的，无序的。特点是传输速度相对要快，UDP协议以数据报作为数据传输的载体。当进行数据传输时，首先需要将要传输的数据定义成数据报（Datagram），在数据报中指明数据所要达到的Socket（主机地址和端口号），然后再将数据报发送出去。相关操作类有：DatagramPacket数据报包，DatagramSocket进行端到端通信的类。2.2 服务器端实现套路 1.创建DatagramSocket，指定端口号。2.创建DatagramPacket。3.接收客户端发送的数据信息。4.读取数据。2.3 客户端实现套路 1.定义发送信息，比如发送地址，端口号和内容。2. 创建DatagramPacket，包含将要发送的信息。3.创建DatagramSocket。4.发送数据。2.4 多线程实现服务器与多客户端之间通信步骤 1.服务器端创建DatagramSocket的实例socket，循环调用receive（）方法，此方法在接收到数据报之前会一直阻塞。 2.客户端创建DatagramSocket，将含有地址，端口号和内容的数据报包发送出去。 3. 服务器端收到数据报包packet，通过DatagramSocket和packet与客户端建立一个线程 4. 服务器端继续等待新的数据报包。 5. 发送方的DatagramPacket构造方法传递四个参数包含数据内容，数据大小，地址和端口号。接收方的DatagramPacket构造方法有两个参数接收数据和数据大小。2.5 创建服务器线程处理类UDPThread 注意，DatagramSocket的实例socket不能关闭，会出现SocketException。读取数据用到的new String（packet.getData（）, 0, packet.getLength（）），参数表示数据报中的字节数组，位置和长度。package com.linuxidc;import java.io.IOException;import java.net.DatagramPacket;import java.net.DatagramSocket;import java.net.InetAddress;public class UDPThread implements Runnable{DatagramSocket socket = null;DatagramPacket packet = null;public UDPThread（DatagramSocket socket,DatagramPacket packet） {this.socket = socket;this.packet = packet;}@Overridepublic void run（） {String info = null;InetAddress address = null;int port = 8800;byte[] data2 = null;DatagramPacket packet2 = null;try {info = new String（packet.getData（）, 0, packet.getLength（））;System.out.println（"我是服务器，客户端说："+info）;address = packet.getAddress（）;port = packet.getPort（）;data2 = "我在响应你！".getBytes（）;packet2 = new DatagramPacket（data2, data2.length, address, port）;socket.send（packet2）;} catch （IOException e） {e.printStackTrace（）;}//socket.close（）;不能关闭 }}2.6 创建服务器端类package com.linuxidc;import java.io.IOException;import java.net.DatagramPacket;import java.net.DatagramSocket;import java.net.InetAddress;public class UDPServer {public static void main（String[] args） throws IOException {DatagramSocket socket = new DatagramSocket（8800）;DatagramPacket packet = null;byte[] data = null;int count = 0;System.out.println（"***服务器端启动，等待发送数据***"）;while（true）{data = new byte[1024];//创建字节数组，指定接收的数据包的大小packet = new DatagramPacket（data, data.length）;socket.receive（packet）;//此方法在接收到数据报之前会一直阻塞Thread thread = new Thread（new UDPThread（socket, packet））;thread.start（）;count++;System.out.println（"服务器端被连接过的次数："+count）;InetAddress address = packet.getAddress（）;System.out.println（"当前客户端的IP为："+address.getHostAddress（））;}}} 之前我将new DatagramSocket放入了while循环中，报了java.net.BindException: Address already in use: Cannot bind，才知道不能在while中连续创建新的DatagramSocket对象。2.7 创建客户端类package com.linuxidc;import java.io.IOException;import java.net.DatagramPacket;import java.net.DatagramSocket;import java.net.InetAddress;public class UDPClient {public static void main（String[] args） throws IOException {//定义服务器的地址，端口号，数据InetAddress address = InetAddress.getByName（"localhost"）;int port = 8800;byte[] data = "用户名：admin;密码：123".getBytes（）;//将字符串转换为字节数组//创建数据报DatagramPacket packet = new DatagramPacket（data, data.length, address, port）;//创建DatagramSocket，实现数据发送和接收DatagramSocket socket = new DatagramSocket（）;//向服务器端发送数据报socket.send（packet）;//接收服务器响应数据byte[] data2 = new byte[1024];DatagramPacket packet2 = new DatagramPacket（data2, data2.length）;socket.receive（packet2）;String info = new String（data2, 0, packet2.getLength（））;System.out.println（"我是客户端，服务器说："+info）;socket.close（）;}} 2.8 先运行服务器端，在运行客户端2.9 修改客户端信息，再次运行客户端服务器控制台：服务器端一直在循环等待接收客户端的数据。三. 总结这两个例子只是简单的实现了基于TCP和UDP的socket编程，其中像多线程的优先级等都暂且没做考虑，不过依然要强调一下，服务器与多个客户端进行通信，因为是死循环，不设置多线程优先级，可能会导致运行时速度非常慢，优先级的范围1-10，默认为5，我们可以适当降低线程的优先级，比如thread.setPriority（4）; 对于同一个socket，如果关闭了输出流比如（pw.close（）），则与该输出流关联的socket也会关闭，所以一般不需要关闭输出流，当关闭socket的时候，输出流也会关闭，直接关闭socket就行。在使用TCP通信传输信息时，更多是使用对象的形式来传输，可以使用ObjectOutputStream对象序列化流来传递对象，比如ObjectOutputStream os = new ObjectOutputStream（socket.getOutputStream（））;User user = new User（"admin","123"）; os.writeObject（user）; 希望这篇文章能让你有所获，麻烦点赞或关注我，谢谢观看！本文永久更新链接地址：http://www.linuxidc.com/Linux/2016-11/1370556.htm