Java后端学习精华之TCP通信传输协议详解

上篇教程回顾

ServerSocket --监听客户端的连接,他的作用主要是建立一个连接
-ServerSocket -建立连接,拿到一个Socket
-Telnet 127.0.0.1 8888- 客户端使用Telnet访问服务端 建立连接
-服务端可以拿到一个Socket的对象
-获取这个对象的输入输出流
-写入和读取数据

Socket连接模型

在这里插入图片描述

服务端和客户端通过Socket进行连接,虽然是一个Socket,但是相当于把这一个Socket分成了两个管道,服务端拿着这两根管道的一段,客户端拿着这两根管道的另一端。

  • Server的input与Client的output相连
  • 客户端发送数据,从Client的output发送,传输到Server的input接收
  • 服务端发送数据,从Server的output发送,传输到Client的input接收
  • 如果实现双端收发通信,每个程序至少需要两个线程

消息协议

TCP:面向连接
UDP:不需要建立连接 类似数据报

TCP:稳定,要求发送数据前必须确认双方都可以收发消息
连接过程 : 三次握手
Server--------------------- Client

1: 监听-----------------------发送请求
这步之后,服务端知道客户端可以发数据
2:收到请求,应答------------收到应答消息,发送应答包给s
这步之后,客户端知道服务端可收发数据
3:收到应答
这步之后,服务端知道客户端可以收数据

传输过程中数据类型需要了解的细节

char:16bit 两个字节Byte

数据发送的单位:数据每次发送一个byte,一个char需要发送两次单字节

发送文字消息

  • 第一部分应发送字符串的长度,以便确定字节数组的长度
  • 对方,读取的第一个字节是消息长度,定义一个固定容量大小的容器
  • 第二部分为消息内容
  • 对方,读取对应长度的字节后,将其转成对应的数据(String对象)

数据类型:

  • 整数型:byte short int long
  • 浮点型:float double
  • 字符型:char
  • 布尔型:boolean
  • char=16bit=2 byte unicode编码
  • utf-8:1-6个字节组成一个汉字

1100 1101 1010

如这个数据第一个字节有两个1,则代表它是一个汉子,并且后面两个字节都表示这个汉字,如果有111就读取后面三个字节
因为英文用ASCII码存储0-127,第一位不可能是1,通过第一个字节可以判断是中文还是英文

  • 英文字母全部兼容:ASCII 0-127 二进制码:0-255,所以0-127一定以0开头,汉字是16bit 0-65536

TCP通信代码

通过自己编写一个客户端和服务端,实现消息的首发,这里的核心主要是自己编写通信协议,我在这里第一次发送到是数据的长度,并且做了数据加密,客户端需要解析这个数据长度,并创建对应长度的数组,才能正确读取消息内容
MsgClient

package com.lding.net;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

/**
 * @program: Net
 * @description: Tcp客户端测试
 * @author: 王丁
 * @date: 2021-09-20 10:04
 **/
public class TcpClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket=new Socket("127.0.0.1",8888);
        OutputStream output=socket.getOutputStream();
        InputStream input=socket.getInputStream();
        InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(input);

//        byte[] msgbyte=new byte[30];
//        input.read(msgbyte);
//        System.out.println("服务器说:"+new String(msgbyte));

        int length1=input.read();
        int length2=input.read();
        int msglength=length2*3+length1;
        System.out.println("消息长度为:"+msglength);
        byte[] msgbytes=new byte[msglength];
        input.read(msgbytes);
        String getmsg=new String(msgbytes);
        System.out.println("服务器说:"+getmsg);

    }
}

MsgServer

package com.lding.net;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/**
 * @program: Net
 * @description: Tcp服务端测试
 * @author: 王丁
 * @date: 2021-09-20 10:03
 **/
public class TcpServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        //监听客户端的Socket连接
        System.out.println("服务端开启:ip:"+serverSocket.getInetAddress().getHostAddress()+"端口号:"+serverSocket.getLocalSocketAddress());
        System.out.println("正在等待有缘人......");
        Socket socketClient = serverSocket.accept();
        System.out.println("客户端已连接:"+socketClient.getInetAddress());
        System.out.println("客户端端口"+socketClient.getPort());

        OutputStream output=socketClient.getOutputStream();
        InputStream input=socketClient.getInputStream();

//        output.write("服务器连接成功!!!".getBytes());
//        output.flush();//刷新缓冲,管道强制刷出
        String msg="服务器连接成功!!!中秋快乐!<include/bits/stdc++.h> using namespace std";
        byte[] msgBytes=msg.getBytes();
        int length1=msgBytes.length%3;
        int length2=msgBytes.length/3;
        output.write(length1);
        output.write(length2);
        output.write(msgBytes);
        output.flush();
//        while(input.read()!=-1){
//            System.out.println((char) input.read());
//        }
    }
}

运行结果

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

还可以完善的地方

1、之后通信协议可以加入,通过客户端列表,转发消息内容到多个客户端
2、携带用户名、目标用户名等等

到此这篇关于Java后端学习精华之TCP通信传输协议详解的文章就介绍到这了,更多相关Java TCP通信内容请搜索云海天教程以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持云海天教程!