Java TCP通信

一、TCP协议简介

TCP（传输控制协议）是一种可靠的、基于连接的协议，它在传输数据时能够保证数据的可靠性和有序性。在TCP协议中，通信两端通过三次握手建立连接，传输数据时可靠地分段传输，并通过确认、重传等机制保证数据的可靠性和有序性。

相对于UDP协议，TCP协议的优点是可靠，缺点是效率较低。因此在需要传输可靠性高的数据时，一般使用TCP协议。

二、Java TCP通信的实现

Java提供了Socket和ServerSocket两个类来实现TCP通信。其中Socket类用于与远程主机建立连接，而ServerSocket类用于监听端口，并等待客户端连接。

三、TCP客户端的实现

以下是一个TCP客户端的基本实现代码：

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

public class TCPClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String hostName = "localhost"; // 服务端主机名或IP地址
        int port = 1234; // 服务端监听端口

        try (
            Socket socket = new Socket(hostName, port);
            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("服务器回复：" + in.readLine());
            }
        } catch (UnknownHostException e) {
            System.err.println("无法连接到主机：" + hostName);
            System.exit(1);
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("无法获取I/O连接：" + hostName);
            System.exit(1);
        }
    }
}

客户端通过创建一个Socket连接到服务端，并通过输入输出流传输数据。其中，Socket的构造函数参数为服务端的主机名和监听端口。使用PrintWriter向服务端输出数据，并使用BufferedReader从服务端接收响应数据。

四、TCP服务端的实现

以下是一个TCP服务端的基本实现代码：

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

public class TCPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        int port = 1234; // 监听端口

        try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port)) { 
            System.out.println("服务器正在监听端口：" + port);
            while (true) {
                Socket socket = serverSocket.accept();
                System.out.println("客户端连接成功，客户端IP地址：" + socket.getInetAddress());
                new ClientThread(socket).start();
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("无法监听端口：" + port);
            System.exit(1);
        }
    }
}

class ClientThread extends Thread {
    private Socket socket;

    public ClientThread(Socket socket) {
        this.socket = socket;
    }

    public void run() {
        try (
            PrintWriter out =
                new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
            BufferedReader in = new BufferedReader(
                new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        ) {
            String inputLine;
            while ((inputLine = in.readLine()) != null) {
                System.out.println("客户端:" + socket.getInetAddress() + "输入：" + inputLine);
                out.println("服务端回复：" + inputLine);
            }
            System.out.println("客户端断开连接");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace(); 
        }
    }
}

服务端通过使用ServerSocket监听指定端口，并等待客户端连接。一旦客户端连接成功，服务端会创建一个ClientThread线程来处理客户端的请求。ClientThread中，使用输入输出流与客户端进行通信。其中， PrintWriter对象用于向客户端输出数据，BufferedReader对象用于从客户端接收数据。

五、小结

通过Java的Socket和ServerSocket类，我们可以很方便地实现TCP通信。在实现TCP通信时，需要注意建立连接的顺序，以及数据传输的可靠性。同时，我们还可以使用多线程来处理多个客户端的请求，从而实现一个支持多客户端的TCP服务器。