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目录

一. UDP 回显服务器

1. UDP Echo Server

2. UDP Echo Client

二. TCP 回显服务器

1. TCP Echo Server

2. TCP Echo Client

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回显服务器 (Echo Server) 就是客户端发送什么样的请求, 服务器就返回什么样的响应, 没有任何的计算和处理逻辑.

一. UDP 回显服务器

1. UDP Echo Server

下面实现服务器.

public class UdpEchoSever {private DatagramSocket socket = null;public UdpEchoSever(int port) throws SocketException { socket = new DatagramSocket(port); // 创建一个DatagramSocket对象,并绑定一个端口号.}}

(1) 这里声明的SocketException是IOException的子类, 是网络编程中常见的异常.

(2) UdpEchoSever的构造方法方法中, 在调用DatagramSocket的构造方法时, jvm就会调用系统API, 完成 "端口号 - 进程" 的绑定.

(3) 同一时刻, 一个端口号只能绑定一个进程; 而一个进程可以绑定多个端口号.

public void start() throws IOException {System.out.println("服务器启动!");while (true) {// 此处通过一个"死循环"来不停地处理客户端的请求.// 1. 读取客户端的请求并解析.DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[4096], 4096);socket.receive(requestPacket);String request = new String(requestPacket.getData(), 0, requestPacket.getLength());// 2. 根据请求, 计算响应. (回显服务器, 响应==请求)String response = process(request);// 3. 把响应写回到客户端.DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(response.getBytes(), response.getBytes().length,requestPacket.getSocketAddress()); socket.send(responsePacket);// 4. 打印日志System.out.printf("[%s:%d] req=%s, resp=%s\n", requestPacket.getAddress(), requestPacket.getPort(),request, response);}}

 接下来我们通过start()方法编写服务器的核心流程

1. 读取客户端请求并解析

(1) 服务器的主要工作, 就是不停地处理客户端发来的请求. 所以需要写一个 while(true) 死循环来不停地处理客户端发来的请求.

(2) 这里的 receive 方法: 一调用receive方法, 就会就从网卡上读取数据, 但是此时网卡上不一定有数据, 如果网卡上有数据, receive立即返回获取到的数据; 如果网卡上没数据, receive就会阻塞等待, 一直等待到获取到数据为止.  此处receive中的的参数也是"输出型参数", 从网卡中获取到的数据会存到requestPacket里面.

(3) receive接收到的数据是二进制数据, 为了方便后续处理, 我们把它转成字符串类型的数据.

2. 根据请求, 计算响应  

因为我们这里实现的是回显服务器, 所以响应 == 请求.

3. 把相应写回客户端

由于我们为了方便处理吧字节数组转成了字符串, 所以在往回发的时候需要再基于字符串构造出字节数组. 并且, 由于UDP是无连接的, 所以通信双方不包含对端信息, 所以在往回发的时候, 我们还要带上客户端信息. 客户端信息可以从请求中拿到. getSocketAddress()这个方法就会返回客户端的IP和端口号.

4. 打印日志

那么这样的话服务器端的代码就完成了.

import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.SocketException;public class UdpEchoSever {private DatagramSocket socket = null;public UdpEchoSever(int port) throws SocketException {socket = new DatagramSocket(port);}// 通过start()方法启动服务器核心流程public void start() throws IOException {System.out.println("服务器启动!");while (true) {// 此处通过一个"死循环"来不停地处理客户端的请求.// 1. 读取客户端的请求并解析.DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(new byte[4096], 4096);socket.receive(requestPacket);String request = new String(requestPacket.getData(), 0, requestPacket.getLength());// 2. 根据请求, 计算响应. (回显服务器, 响应==请求)String response = process(request);// 3. 把响应写回到客户端.DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(response.getBytes(), response.getBytes().length,requestPacket.getSocketAddress());socket.send(responsePacket);// 4. 打印日志System.out.printf("[%s:%d] req=%s, resp=%s\n", requestPacket.getAddress(), requestPacket.getPort(),request, response);}}private String process(String request) {return request;}}

此处还有一个小问题, 这里我们创建了Socket对象, 使用完成之后应该关闭资源啊, 但是我们的代码里并没有写close() --> 主要是因为这里Socket的生命周期是跟随进程的, 进程退出, Socket资源自然也就关闭了.

2. UDP Echo Client

import java.io.IOException;
import java.net.*;
import java.util.Scanner;public class UdpEchoClient {private DatagramSocket socket = null;private String severIP;private int severPort;public UdpEchoClient(String severIP, int severPort) throws SocketException {socket = new DatagramSocket(); // 服务器创建Socket对象, 一定要指定端口号 (服务器必须是指定了端口号, 客户端发起的时候, 才能找到服务器),// 但是客户端这里最好不要指定端口号 因为我们不知道客户端那个端口繁忙, 那个端口空闲, 所以我们手动指定, 让系统去指定一个最合适的端口.this.severIP = severIP;this.severPort = severPort;}public void start() throws IOException {System.out.println("启动客户端");Scanner scanner = new Scanner(System.in);while (true) {// 1.从控制台读取用户输入System.out.println("-> ");String request = scanner.next();// 2. 构造出一个UDP请求数据报, 发送给服务器DatagramPacket requestPacket = new DatagramPacket(request.getBytes(), request.getBytes().length,InetAddress.getByName(this.severIP), this.severPort);socket.send(requestPacket);// 3. 从服务器读取到响应DatagramPacket responsePacket = new DatagramPacket(new byte[4096], 4096);socket.receive(responsePacket);// 4. 把响应打印到控制台上.String response = new String(responsePacket.getData(), 0, responsePacket.getLength());System.out.println(response);}}public static void main(String[] args) throws IOException {UdpEchoClient client = new UdpEchoClient("127.0.0.1", 9071);// 这里的127.0.0.1是特殊的IP地址, 是"环回IP" 这个IP代表"本机", 如果客户端和服务器在一个主机上, 就使用这个IPclient.start();}
}

注意这里使用到了一个特殊的IP地址: "127.0.0.1" 这个IP地址叫做"回环IP", 代表"本机", 如果客户端可服务器都在同一个主机上, 就使用这个IP.

下面我们来看一下运行结果:

没有任何问题~

服务器和客户端交互的过程大致如下:

(1) 启动服务器, 服务器等待请求, 如果没有请求发来, 就一直阻塞.

(2) 启动客户端, 在客户端输入内容, 发送请求. (客户端发送完请求之后进入receive等待服务器返回响应.)

(3) 服务器收到请求, 并对请求做出响应. 服务器往客户端返回响应.

(4) 客户端收到响应, 交互结束. 进入下一轮交互.

二. TCP 回显服务器

1. TCP Echo Server

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;public class TcpEchoSever {private ServerSocket serverSocket = null;public TcpEchoSever(int port) throws IOException {serverSocket = new ServerSocket(port);}public void start() throws IOException {System.out.println("启动服务器");while (true) {Socket clientSocket = serverSocket.accept();// 每次服务器调用一次accept就会产生一个新的socket对象, 来和客户端进行"一对一服务"// TCP建立连接的过程是由操作系统完成的, 代码不能直接感知到 ~// 已经完成建立连接的操作了, 才能进行accept. accept相当于是针对内核中已经建立好的连接做一个"确认"动作.processConnection(clientSocket);}}private void processConnection(Socket clientSocket) {// 先打印客户端信息System.out.printf("[%s:%d] 客户端上线!", clientSocket.getInetAddress(), clientSocket.getPort());// 获取到Socket中持有的流对象.//TCP是全双工的通信, 一个Socket对象, 既可以读, 也可以写 ~try (InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream()){// 使用Scanner包装一下inputStreamScanner scanner = new Scanner(inputStream);PrintWriter printWriter = new PrintWriter(outputStream);while (true) {// 1. 读取请求并解析if (!scanner.hasNext()) {// 如果scanner中无法读取出数据, 说明客户端关闭了连接, 导致服务器这里读到了末尾 ~break;}String request = scanner.next();// 2. 根据请求计算响应String response = process(request);// 3. 把响应写回给客户端//outputStream.write(response.getBytes());printWriter.println(response); //这里使用println是为了在数据末尾能够加上一个换行.// 4. 打印日志System.out.printf("[%s:%d] req=%s; resp=%s\n", clientSocket.getInetAddress(), clientSocket.getPort(),request, response);}} catch(IOException e) {e.printStackTrace();}System.out.printf("[%s:%d] 客户端下线\n", clientSocket.getInetAddress(),clientSocket.getPort());}private String process(String request) {return request;}
}

2. TCP Echo Client

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;public TcpEchoClient(String serverIp, int serverPort) throws IOException {socket = new Socket(serverIp, serverPort);}public void start() {System.out.println("客户端启动");try (InputStream inputStream = socket.getInputStream();OutputStream outputStream = socket.getOutputStream()) {Scanner scanner = new Scanner(inputStream);Scanner scannerIn = new Scanner(System.in);PrintWriter printWriter = new PrintWriter(outputStream);while (true) {// 1. 从控制台读取数据System.out.print("-> ");String request = scannerIn.next();// 2. 把请求发送给服务器printWriter.println(request);printWriter.flush(); // 刷新缓冲区// 3. 从服务器读取响应if (!scanner.hasNext()) {break;}String response = scanner.next();// 4. 打印响应结果System.out.println(response);}} catch (Exception e) {throw new RuntimeException(e);}}