下面写一个简单的UDP客户端服务器流程
思路:
对于服务器端:读取请求,并解析–> 根据解析出的请求,做出响应(这里是一个回显,)–>把响应写回客户端
对于客户端:从控制台读取用户输入的内容–>从控制台读取用户输入的内容–>从控制台读取用户输入的内容–>将其显示在屏幕上
全部代码如下:
服务器端:
package network;
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;
//UDP的回显服务器 客户端发出的请求是啥,服务器返回的响应就是啥
public class UdpEchoServer {
private DatagramSocket socket=null;
// 指定服务器的port
public UdpEchoServer(int port) throws SocketException {
socket=new DatagramSocket(port);
}
//指定一个方法启动服务器
public void start() throws IOException {
System.out.println("服务器开始启动");
while(true){
// 反复的, 长期的执行针对客户端请求处理的逻辑.
// 一个服务器, 运行过程中, 要做的事情, 主要是三个核心环节.
//服务器这里需要接收请求
//1.读取请求,并解析
DatagramPacket requestPacket=new DatagramPacket(new byte[4096],4096);
socket.receive(requestPacket);
//解析
String request=new String(requestPacket.getData(),0, requestPacket.getLength());
//2.根据解析出的请求,做出响应(这里是一个回显,)
String response=process(request);
//3. 把响应写回客户端 此时需要告诉网卡,要发的内容是啥,发给谁
//构造一个发送数据包
DatagramPacket responsePacket=new DatagramPacket(response.getBytes(),response.getBytes().length,
requestPacket.getSocketAddress());
socket.send(responsePacket);
//记录日志
System.out.printf("[%s:%d] req: %s, resp: %s\n",requestPacket.getAddress().toString(),requestPacket.getPort(),
request,response);
}
}
//这里是一个回显,只需要返回这个字符串
public String process(String request){
return request;
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
UdpEchoServer udpEchoServer=new UdpEchoServer(9090);
udpEchoServer.start();
}
}
客户端:
package network;
import java.io.IOException;
import java.net.*;
import java.util.Scanner;
public class UdpEchoClient {
//由于客户端的port是自动分配的,所以这里不会像服务器那样配置port
//但是,客户端需要向服务器发送请求,所以,这里我们需要知道服务器的ip和port
private DatagramSocket socket=null;
private String serverIp;
private int serverPort;
//外部指定服务器的ip和port
public UdpEchoClient(String ip,int port) throws SocketException {
this.serverIp=ip;
this.serverPort=port;
//客户端的port是自动分配的
socket=new DatagramSocket();
}
// 让这个客户端反复的从控制台读取用户输入的内容. 把这个内容构造成 UDP 请求, 发给服务器. 再读取服务器返回的 UDP 响应
// 最终再显示在客户端的屏幕上.
public void start() throws IOException {
Scanner scanner=new Scanner(System.in);
System.out.println("客户端开始启动");
while(true){
//1. 从控制台读取用户输入的内容
System.out.println("->");
String requset=scanner.next();
//2.构造请求对象,发送给服务器
DatagramPacket requsetPacket=new DatagramPacket(requset.getBytes(),requset.getBytes().length,
InetAddress.getByName(serverIp),serverPort);
socket.send(requsetPacket);
//3.读取服务器的响应,并解析出其内容
DatagramPacket responsePacket=new DatagramPacket(new byte[4096],4096);
socket.receive(responsePacket);
String response=new String(responsePacket.getData(),0,responsePacket.getLength());
//4 。将其显示在屏幕上
System.out.println(response);
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
UdpEchoClient udpEchoClient=new UdpEchoClient("127.0.0.1",9090);//127.0.0.1 本机ip
udpEchoClient.start();
}
}
运行结果如下
对上述过程中的一些谈论和分析:
多个客户端向一个服务器发送请求
下面写一个简单的翻译服务器
重写的服务器端的代码如下:
package network;
import java.io.IOException;
import java.net.SocketException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class UdpDictServer extends UdpEchoServer{
//使用HashMap保存中英文翻译的键值对
private Map<String,String> dict =new HashMap<>();
//实现父类的构造方法
public UdpDictServer(int port) throws SocketException {
super(port);
//一些原始的键值对
dict.put("cat","猫");
dict.put("dog","狗");
dict.put("people","人");
}
//与原始的UdpEachServer相比,这里对于请求的处理过程是不一样的
//重写process方法
@Override
public String process(String request) {
//找到对应的翻译,并返回
//getOrDefault方法,找到key所对应的value值,如果没有找到,则返回defaultValue(即第二个参数)
return dict.getOrDefault(request,"该词没有查询到");
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
UdpDictServer server=new UdpDictServer(9090);
// start 不需要重新再写一遍了. 直接就复用了之前的 start
server.start();
}
}
执行结果如下:
下面写一个基于TCP 的回显流程
思路:
服务器端:先从队列中拿到一个“连接”–> 读取请求并解析–>根据请求计算响应–>把响应写回给客户端
客户端:从控制台输入字符串–>把请求发送给服务器–>从服务器读取响应.–>把响应打印出来
全部代码如下:
服务器端代码:
package network;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;
//基于TCP的回显服务器
public class TcpEachServer {
private ServerSocket serverSocket=null;
//绑定端口号
public TcpEachServer(int port) throws IOException {
serverSocket=new ServerSocket(port);
}
//启动服务器
public void start() throws IOException {
System.out.println("服务器开始启动");
while(true){
//从管理连接的队列中拿出一个“连接”出来
Socket clientSocket=serverSocket.accept();
//处理这个连接内的请求
processConnection(clientSocket);
}
}
//这个方法用来处理连接中的逻辑
private void processConnection(Socket clientSocket) throws IOException {
//日志
System.out.printf("[%s:%d] 客户端上线\n",clientSocket.getInetAddress().toString(),
clientSocket.getPort());
//下面开始读取请求,计算响应,返回响应 三步曲
//Socket对象内部包含两种字节流对象InputStream和OutputStream,可以先把这两个对象流获
// 取到,方便后续处理过程种的读写工作
try(InputStream inputStream=clientSocket.getInputStream();
OutputStream outputStream=clientSocket.getOutputStream()){
//不同于UDP协议中的无连接,在客户端的一次连接过程中,可能涉及多次请求/响应过程
//因此。这里使用一个while循环,直到该连接中的所有请求处理完毕
while(true){
//1,读取请求并解析
Scanner scanner=new Scanner(inputStream);
//hasNext的作用是,检测输入流中是否有结束输入的控制符,比如0x1A(EOF,Ctrl-Z)
//用于检测一个连接是否结束
if(!scanner.hasNext()){
//一个连接处理完毕
System.out.printf("[%s:%d] 客户端本次连接处理完毕,下线!\n",clientSocket.getInetAddress().toString(),
clientSocket.getPort());
break;
}
// 这个代码暗含一个约定, 客户端发过来的请求, 得是文本数据, 同时, 还得带有空白符作为分割. (比如换行这种)
//next():当输入到空白符结束
String request=scanner.next();
//2.根据请求计算响应
String response=process(request);
//3. 把响应写回客户端,把OutputStream用PrintWriter(此处的PrintWriter相当于Scanner)包裹一下,便于发送数据
//将outputStream和PrintWriter关联起来
PrintWriter writer=new PrintWriter(outputStream);
//使用 PrintWriter 的 println 方法,打印到输出流中 把响应返回给客户端.
//此处用 println, 而不是 print 就是为了在结尾加上 \n . 方便客户端读取响应, 使用 scanner.next 读取.
writer.println(response);
//这里还需要加一个 "刷新缓冲区" 操作.将缓冲区的数据强制输出,用于清空缓冲区
writer.flush();
//日志 记录当前的请求和响应
System.out.printf("[%s:%d] req: %s,resp: %s\n",clientSocket.getInetAddress().toString(),
clientSocket.getPort(),request,response);
}
}
}
//回显,只需要再返回这个字符串
public String process(String requset){
return requset;
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
TcpEachServer tcpEachServer=new TcpEachServer(9090);
tcpEachServer.start();
}
}
客户端代码:
package network;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;
public class TcpEchoClient {
private Socket socket=null;
//服务器端的ip和port
public TcpEchoClient(String serverIp,int serverPort) throws IOException {
//这个new的动作完成后,完成了tcp的建立
socket=new Socket(serverIp,serverPort);
}
public void start() throws IOException {
System.out.println("客户端启动");
Scanner scannerConsole=new Scanner(System.in);
//Socket对象内部包含两种字节流对象InputStream和OutputStream,可以先把这两个对象流获
// 取到,方便后续处理过程种的读写工作
try(InputStream inputStream=socket.getInputStream();
OutputStream outputStream=socket.getOutputStream()){
while(true){
//1.从控制台输入字符串
System.out.println("-->");
String request=scannerConsole.next();
//2.把请求发送给服务器 需要对request进行包装,使用PrintWriter
PrintWriter printWriter=new PrintWriter(outputStream);
//使用 println 带上换行. 后续服务器读取请求, 就可以使用 scanner.next 来获取了
printWriter.println(request);//发送请求
printWriter.flush();
//3.从服务器中接收响应
Scanner scannerNetwork=new Scanner(inputStream);
String response=scannerNetwork.next();
//4.把响应打印出来
System.out.println(response);
}
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
TcpEchoClient tcpEchoClient=new TcpEchoClient("127.0.0.1",9090);
tcpEchoClient.start();
}
}
当开多个线程时,发现只有一个线程在被处理,其它线程都在等待,
当被处理的线程下线后,其他线程的逻辑才开始被处理
原因在于 Socket clientSocket = serverSocket.accept();和processConnection(clientSocket);都是主线程进行处理的且在同一次循环体中,只有一个clinetSocket连接被处理完后,才会去队列中accept下一个连接,为此,这里我们可以采用多线程进行处理。
修改为多线程后,可以看到 有多个客户端可以访问服务器
考虑到一个现实的情况,许多客户端需要频繁的访问服务器,那就是需要频繁的断开/连接,我们这里可以使用线程池
同样也可以实现多个客户端同时访问服务器。
最终的服务器的代码如下:
package network;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
//基于TCP的回显服务器
public class TcpEachServer {
private ServerSocket serverSocket=null;
//创建一个非固定数目的线程池
private ExecutorService service= Executors.newCachedThreadPool();
//绑定端口号
public TcpEachServer(int port) throws IOException {
serverSocket=new ServerSocket(port);
}
//启动服务器
public void start() throws IOException {
System.out.println("服务器开始启动");
while(true){
//从管理连接的队列中拿出一个“连接”出来
Socket clientSocket=serverSocket.accept();
//处理这个连接内的请求
service.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
processConnection(clientSocket);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
/* Thread t=new Thread(() ->{
try {
processConnection(clientSocket);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
});
t.start();*/
}
}
//这个方法用来处理连接中的逻辑
private void processConnection(Socket clientSocket) throws IOException {
//日志
System.out.printf("[%s:%d] 客户端上线\n",clientSocket.getInetAddress().toString(),
clientSocket.getPort());
//下面开始读取请求,计算响应,返回响应 三步曲
//Socket对象内部包含两种字节流对象InputStream和OutputStream,可以先把这两个对象流获
// 取到,方便后续处理过程种的读写工作
try(InputStream inputStream=clientSocket.getInputStream();
OutputStream outputStream=clientSocket.getOutputStream()){
//不同于UDP协议中的无连接,在客户端的一次连接过程中,可能涉及多次请求/响应过程
//因此。这里使用一个while循环,直到该连接中的所有请求处理完毕
while(true){
//1,读取请求并解析
Scanner scanner=new Scanner(inputStream);
//hasNext的作用是,检测输入流中是否有结束输入的控制符,比如0x1A(EOF,Ctrl-Z)
//用于检测一个连接是否结束
if(!scanner.hasNext()){
//一个连接处理完毕
System.out.printf("[%s:%d] 客户端本次连接处理完毕,下线!\n",clientSocket.getInetAddress().toString(),
clientSocket.getPort());
break;
}
// 这个代码暗含一个约定, 客户端发过来的请求, 得是文本数据, 同时, 还得带有空白符作为分割. (比如换行这种)
//next():当输入到空白符结束
String request=scanner.next();
//2.根据请求计算响应
String response=process(request);
//3. 把响应写回客户端,把OutputStream用PrintWriter(此处的PrintWriter相当于Scanner)包裹一下,便于发送数据
//将outputStream和PrintWriter关联起来
PrintWriter writer=new PrintWriter(outputStream);
//使用 PrintWriter 的 println 方法,打印到输出流中 把响应返回给客户端.
//此处用 println, 而不是 print 就是为了在结尾加上 \n . 方便客户端读取响应, 使用 scanner.next 读取.
writer.println(response);
//这里还需要加一个 "刷新缓冲区" 操作.将缓冲区的数据强制输出,用于清空缓冲区
writer.flush();
//日志 记录当前的请求和响应
System.out.printf("[%s:%d] req: %s,resp: %s\n",clientSocket.getInetAddress().toString(),
clientSocket.getPort(),request,response);
}
} finally {
clientSocket.close();
}
}
//回显,只需要再返回这个字符串
public String process(String requset){
return requset;
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
TcpEachServer tcpEachServer=new TcpEachServer(9090);
tcpEachServer.start();
}
}
上述过程中的一些思路