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

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

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

来源：https://blog.csdn.net/qq_41359998/article/details/120391239