前言：

在网络编程-002节中已经介绍了有关传输层TCP协议的基本知识，本节不再介绍有关TCP协议的基础内容，主要讲TCP协议的重点API及其使用方法，通过案例的形式完善。

序列：网络编程 - 004

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1.TCP协议API

1.1TCP编程原理

对于TCP协议来说，具有有连接、可靠传输、面向字节流的特征。TCP的socket api和 UDP的socket api差异很大~~但是和前面讲的文件操作，有密切联系。

ServerSocket（给服务器使用的类，使用这个类来绑定端口号），Socket（既会给服务器用,又会给客户端用）。

TCP协议是字节流的，传输的基本单位是byte。

1.2ServerSocket类

Serversocket类是创建TCP服务端Socket的标椎API。

（1）ServerSocket构造方法

构造方法如下：

构造方法	方法说明
ServerSocket(int port)	创建一个服务端流套接字Socket，并绑定到指定端口

（2）ServerSocket普通方法

普通方法如下：

方法	方法说明
Socket accept()	开始监听指定端口(创建时绑定的端口)，有客户端连接后，返回一个服务端Socket对象，并基于该Socket建立与客户端的连接，否则阻塞等待
void close()	关闭此套接字

1.3Socket类

 Socket是客户端Socket，或服务端中接收到客户端建立连接(accept方法)的请求后，返回的服务端Socket。

不管是客户端还是服务端Socket，都是双方建立连接以后，保存的对端信息，及用来与对方收发数据的。

（1）Socket构造方法

构造方法如下：

构造方法	方法说明
Socket(String host , int port)	创建一个客户端流套接字Socket，并与对应IP的主机上，对应端口的进程建立连接

（2）Socket普通方法

普通方法如下：

方法	方法说明
InetAddress getinetAddress()	返回套接字所连接的地址
InputStream getinputStream()	返回此套接字的输入流
OutputStream getOutputStream()	返回此套接字的输出流

2.代码案例

2.1服务器端

代码如下：

public class TcpEchoServer {//服务器private ServerSocket serverSocket = null;public TcpEchoServer(int port) throws IOException {serverSocket = new ServerSocket(port);}public void start() throws IOException {System.out.println("服务器启动!");ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();while (true) {// 通过 accept 方法, 把内核中已经建立好的连接拿到应用程序中.// 建立连接的细节流程都是内核自动完成的. 应用程序只需要 "捡现成" 的.Socket clientSocket = serverSocket.accept();// 此处不应该直接调用 processConnection, 会导致服务器不能处理多个客户端.// 创建新的线程来调用更合理的做法.// 这种做法可行, 不够好
//            Thread t = new Thread(() -> {
//                processConnection(clientSocket);
//            });
//            t.start();// 更好一点的办法, 是使用线程池.service.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {processConnection(clientSocket);}});}}// 通过这个方法, 来处理当前的连接.public void processConnection(Socket clientSocket) {// 进入方法, 先打印一个日志, 表示当前有客户端连上了.System.out.printf("[%s:%d] 客户端上线!\n", clientSocket.getInetAddress(), clientSocket.getPort());// 接下来进行数据的交互.try (InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream()) {// 使用 try ( ) 方式, 避免后续用完了流对象, 忘记关闭.// 由于客户端发来的数据, 可能是 "多条数据", 针对多条数据, 就循环的处理.while (true) {Scanner scanner = new Scanner(inputStream);if (!scanner.hasNext()) {// 连接断开了. 此时循环就应该结束System.out.printf("[%s:%d] 客户端下线!\n", clientSocket.getInetAddress(), clientSocket.getPort());break;}// 1. 读取请求并解析. 此处就以 next 来作为读取请求的方式. next 的规则是, 读到 "空白符" 就返回.String request = scanner.next();// 2. 根据请求, 计算响应.String response = process(request);// 3. 把响应写回到客户端.//    可以把 String 转成字节数组, 写入到 OutputStream//    也可以使用 PrintWriter 把 OutputStream 包裹一下, 来写入字符串.PrintWriter printWriter = new PrintWriter(outputStream);//    此处的 println 不是打印到控制台了, 而是写入到 outputStream 对应的流对象中, 也就是写入到 clientSocket 里面.//    自然这个数据也就通过网络发送出去了. (发给当前这个连接的另外一端)//    此处使用 println 带有 \n 也是为了后续 客户端这边 可以使用 scanner.next 来读取数据.printWriter.println(response);//    此处还要记得有个操作, 刷新缓冲区. 如果没有刷新操作, 可能数据仍然是在内存中, 没有被写入网卡.printWriter.flush();// 4. 打印一下这次请求交互过程的内容System.out.printf("[%s:%d] req=%s, resp=%s\n", clientSocket.getInetAddress(), clientSocket.getPort(),request, response);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {try {// 在这个地方, 进行 clientSocket 的关闭.// processConnection 就是在处理一个连接. 这个方法执行完毕, 这个连接也就处理完了.clientSocket.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}public String process(String request) {// 此处也是写的回显服务器. 响应和请求是一样的.return request;}public static void main(String[] args) throws IOException {TcpEchoServer server = new TcpEchoServer(9090);server.start();}
}

2.2客户端

代码如下：

public class TcpEchoClient {private Socket socket = null;public TcpEchoClient(String serverIp, int serverPort) throws IOException {// 需要在创建 Socket 的同时, 和服务器 "建立连接", 此时就得告诉 Socket 服务器在哪里~~// 具体建立连接的细节, 不需要咱们代码手动干预. 是内核自动负责的.// 当我们 new 这个对象的时候, 操作系统内核, 就开始进行 三次握手 具体细节, 完成建立连接的过程了.socket = new Socket(serverIp, serverPort);}public void start() {// tcp 的客户端行为和 udp 的客户端差不多.// 都是:// 3. 从服务器读取响应.// 4. 把响应显示到界面上.Scanner scanner = new Scanner(System.in);try (InputStream inputStream = socket.getInputStream();OutputStream outputStream = socket.getOutputStream()) {PrintWriter writer = new PrintWriter(outputStream);Scanner scannerNetwork = new Scanner(inputStream);while (true) {// 1. 从控制台读取用户输入的内容System.out.print("-> ");String request = scanner.next();// 2. 把字符串作为请求, 发送给服务器//    这里使用 println, 是为了让请求后面带上换行.//    也就是和服务器读取请求, scanner.next 呼应writer.println(request);writer.flush();// 3. 读取服务器返回的响应.String response = scannerNetwork.next();// 4. 在界面上显示内容了.System.out.println(response);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}public static void main(String[] args) throws IOException {TcpEchoClient client = new TcpEchoClient("127.0.0.1", 9090);client.start();}
}

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以上便是对传输层的TCP协议API介绍，并举例说明了TCP协议的具体用法。