Java TCP协议通信超详细讲解

什么是TCP协议

TCP（Transmission Control Protocol）传输控制协议是一种可靠的、面向连接的传输层协议。TCP协议通过序列号、确认、重传等方式，确保传输的可靠性，但会对网络带宽进行占用，因此适用于对网络传输质量要求高的场景。

TCP协议通信的基本流程

TCP协议通信的基本流程如下：

1. 服务器启动并等待客户端的连接请求。
2. 客户端主动发起连接请求，服务器接受连接请求并向客户端发送确认信息。
3. 双方建立连接后，进行数据通信。
4. 通信结束后，由其中一方断开连接，另一方接受关闭连接请求。

Java实现TCP协议通信的步骤

Java通过Socket类实现TCP协议通信，具体步骤如下：

1. 在服务器端创建ServerSocket对象，并调用accept()方法等待客户端连接请求。
2. 在客户端创建Socket对象，并向服务器IP地址和端口号发起连接请求。
3. 客户端向服务器发送数据，服务器通过Socket对象的输入流读取数据。
4. 服务器向客户端发送数据，客户端通过Socket对象的输入流读取数据。
5. 通信结束后，双方关闭Socket对象。

示例1：Java服务器端和客户端的交互

Java服务器端代码：

import java.net.*;
import java.io.*;

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9090);
        Socket clientSocket = serverSocket.accept();
        PrintWriter out = new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true);
        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));
        String inputLine;
        while ((inputLine = in.readLine()) != null) {
            out.println("Server: " + inputLine);
        }
    }
}

Java客户端代码：

import java.net.*;
import java.io.*;

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket("localhost", 9090);
        PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        BufferedReader stdIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String userInput;
        while ((userInput = stdIn.readLine()) != null) {
            out.println(userInput);
            System.out.println("Server: " + in.readLine());
        }
    }
}

这个例子展示了一个简单的双向通信，服务器将客户端发送的信息返回给客户端，客户端输出服务器返回的信息。
在服务器端，ServerSocket监听本地IP地址的9090端口，并等待客户端连接。当有客户端发起连接请求时，服务器Socket接受连接请求，将客户端传递过来的信息返回给客户端。

在客户端，通过Socket对象连接服务器，向服务器发送文本并获取服务器返回的文本。

示例2：Java客户端与服务器传输文件

Java服务器端代码：

import java.io.*;
import java.net.*;

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9090);
        Socket clientSocket = serverSocket.accept();
        InputStream in = clientSocket.getInputStream();
        OutputStream out = new FileOutputStream("file.txt");
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int length;
        while ((length = in.read(buffer)) != -1) {
            out.write(buffer, 0, length);
        }
        out.close();
        in.close();
        clientSocket.close();
        serverSocket.close();
    }
}

Java客户端代码：

import java.io.*;
import java.net.*;

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket("localhost", 9090);
        File file = new File("file.txt");
        InputStream in = new FileInputStream(file);
        OutputStream out = socket.getOutputStream();
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int length;
        while ((length = in.read(buffer)) != -1) {
            out.write(buffer, 0, length);
        }
        out.flush();
        in.close();
        socket.close();
    }
}

这个例子展示了如何使用Java客户端向服务器端传输文件。在服务器端，ServerSocket监听本地IP地址的9090端口，并等待客户端连接。当有客户端发起连接请求时，服务器Socket接受连接请求，并通过输入流将客户端传递过来的文件数据写入本地磁盘的文件file.txt中。

在客户端，通过Socket对象连接服务器，并将本地磁盘中的文件通过输出流发送到服务器端。在发送完成后，关闭Socket对象和输入流。

总结

本文介绍了TCP协议的基本概念和Java实现TCP协议通信的步骤。通过两个示例展示了Java服务器端和客户端之间的交互和通过Java客户端向服务器端传输文件的方法。