基于Java的Socket类Tcp网络编程实现实时聊天互动程序(二)：Tcp通信的过程及代码编写

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

文章目录

• 前言
• 一、Tcp编程
• 二、服务端过程
• 三、客户端过程
• 四、总结

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前言

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一、Tcp编程

计算机网络是指两台或更多的计算机组成的网络，在同一个网络中，任意两台计算机都可以直接通信，因为所有计算机都需要遵循同一种网络协议。

那什么是互联网呢？互联网是网络的网络（internet），即把很多计算机网络连接起来，形成一个全球统一的互联网。

对某个特定的计算机网络来说，它可能使用网络协议ABC，而另一个计算机网络可能使用网络协议XYZ。如果计算机网络各自的通讯协议不统一，就没法把不同的网络连接起来形成互联网。因此，为了把计算机网络接入互联网，就必须使用TCP/IP协议。

TCP/IP协议泛指互联网协议，其中最重要的两个协议是TCP协议和IP协议。只有使用TCP/IP协议的计算机才能够联入互联网，使用其他网络协议（例如NetBIOS、AppleTalk协议等）是无法联入互联网的。

先来演示一下效果，看下图：

在开发网络应用程序的时候，我们又会遇到Socket这个概念。Socket是一个抽象概念，一个应用程序通过一个Socket来建立一个远程连接，而Socket内部通过TCP/IP协议把数据传输到网络：

Socket、TCP和部分IP的功能都是由操作系统提供的，不同的编程语言只是提供了对操作系统调用的简单的封装。例如，Java提供的几个Socket相关的类就封装了操作系统提供的接口。

1.为什么需要Socket进行网络通信？

因为仅仅通过IP地址进行通信是不够的，同一台计算机同一时间会运行多个网络应用程序，例如浏览器、QQ、邮件客户端等。当操作系统接收到一个数据包的时候，如果只有IP地址，它没法判断应该发给哪个应用程序，所以，操作系统抽象出Socket接口，每个应用程序需要各自对应到不同的Socket，数据包才能根据Socket正确地发到对应的应用程序。

2.Socket简介

一个Socket就是由IP地址和端口号（范围是0～65535）组成，可以把Socket简单理解为IP地址加端口号。端口号总是由操作系统分配，它是一个0～65535之间的数字，其中，小于1024的端口属于特权端口，需要管理员权限，大于1024的端口可以由任意用户的应用程序打开。
使用Socket进行网络编程时，本质上就是两个进程之间的网络通信。其中一个进程必须充当服务器端，它会主动监听某个指定的端口，另一个进程必须充当客户端，它必须主动连接服务器的IP地址和指定端口，如果连接成功，服务器端和客户端就成功地建立了一个TCP连接，双方后续就可以随时发送和接收数据。

因此，当Socket连接成功地在服务器端和客户端之间建立后：

• 对服务器端来说，它的Socket是指定的IP地址和指定的端口号；
• 对客户端来说，它的Socket是它所在计算机的IP地址和一个由操作系统分配的随机端口号。
  

二、服务端过程

1.操作的过程

对于服务端而言，该操作步骤有5步：

1. 先创建一个服务端的套接字
2. 等待客户端的链接
3. 获取socket通信的输入流
4. 获取socket通道的输出流
5. 关闭serverSocket通道
   结果图

2.分步骤编程

1. 先创建一个服务端的套接字

ServerSocket serverSocket =  new ServerSocket(8888);

2. 等待客户端的链接

Socket socket = serverSocket.accept();

3. 获取socket通信的输入流

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));

4. 获取socket通道的输出流

bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));

5. 关闭serverSocket通道

serverSocket.close();

所有服务端代码：

package Chat;

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

//如果一个类需要有界面的显示，该类需要继承JFram
//1.定义JFram窗体中的组件
//2.在构造方法初始化窗体的组件
//3.使用网络编程实现数据的传输（TCP，UDP协议）
//4.实现"发送"按钮的监听事件
public class ServerChatMain extends JFrame implements ActionListener{
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //
        new ServerChatMain();//调用构造方法
    }
    //属性
    //文本域
    private JTextArea jta;
    //滚动条
    private JScrollPane jsp;
    //面板
    private JPanel jp;
    //文本框
    private JTextField jtf;

    //按钮
    private JButton jb;
    //行为

    //输出流
    private BufferedWriter bw = null;

    //构造方法
    public ServerChatMain() throws IOException {
        //初始化组件
        jta = new JTextArea();
        //设置文本与不可编辑
        jta.setEditable(false);
        //注意：需要将文本框添加到滚动条中，实现滚动效果
        jsp = new JScrollPane(jta);
        //面板
        jp = new JPanel();
        //文本框
        jtf = new JTextField(10);
        //按钮
        jb = new JButton("发送");
        //注意：需要将文本框与按钮添加到面板中
        jp.add(jtf);
        jp.add(jb);


        //注意：需要将滚动条与面板全部添加到窗体中
        this.add(jsp, BorderLayout.CENTER);//放在中间
        this.add(jp,BorderLayout.SOUTH);//放在最下面，上北下南

        //注意：需要设置标题，大小，位置，关闭，是否可见
        this.setTitle("QQ聊天服务端");
        this.setSize(300,300);
        this.setLocation(300,300);

        this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        this.setVisible(true);


        /*******************Tcp服务端开始*********************/

        //给发送按钮绑定一个监听点击事件

        jb.addActionListener(this);//继承一个借口ActionListener

        try{
//       1.创建一个服务端的套接字
           ServerSocket serverSocket =  new ServerSocket(8888);
//
//       2.等待客户端的链接
            Socket socket = serverSocket.accept();

//       3.获取socket通信的输入流
            //InputStream in = socket.getInputStream();
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            String line = null;

//       4.获取socket通道的输出流

             bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
//
            //循环获取对象
            while((line = br.readLine())!=null){
                //将文本域的数据拼接到文本域中显示
                jta.append(line+System.lineSeparator());
            }
//         5.关闭serverSocket通道
            serverSocket.close();
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }


        /*******************Tcp服务端开始*********************/


    }

    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
//        System.out.println("fafa");
        //1.获取文本框中发送的内容
        String text = jtf.getText();
        //2.拼接需要发送的数据内容
        text = "服务端对客户端说："+text;
//        3.自己也需要显示
        jta.append(text+System.lineSeparator());
        try{
            //4.发送
            bw.write(text);
            bw.newLine();
            bw.flush();

            //5.清空文本框内容
            jtf.setText("");
        }catch (IOException e1){
            e1.printStackTrace();
        }
    }
}

三、客户端过程

1.操作的过程

对于客户端而言，该操作步骤有5步：

1. 先创建一个客户端的套接字
2. 获取socket通信的输入流
3. 获取socket通道的输出流
4. 关闭serverSocket通道
   结果图：
   

2.分步骤编程

1. 先创建一个客户端的套接字

Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8888);

2. 获取socket通信的输入流

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));

3. 获取socket通信的输出流

bw =  new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));

4. 关闭serverSocket通道

socket.close();

所有代码：

package Chat;

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.Socket;

//如果一个类需要有界面的显示，该类需要继承JFram
//1.定义JFram窗体中的组件
//2.在构造方法初始化窗体的组件
public class ClientChatMain extends JFrame implements ActionListener{
    public static void main(String[] args) {
        //
        new ClientChatMain();//调用构造方法
    }
    //属性
    //文本域
    private JTextArea jta;
    //滚动条
    private JScrollPane jsp;
    //面板
    private JPanel jp;
    //文本框
    private JTextField jtf;

    //按钮
    private JButton jb;
    //行为

    //定义输出流
    private  BufferedWriter bw = null;
    //构造方法
    public ClientChatMain(){
        //初始化组件
        jta = new JTextArea();
        //设置文本与不可编辑
        jta.setEditable(false);
        //注意：需要将文本框添加到滚动条中，实现滚动效果
        jsp = new JScrollPane(jta);
        //面板
        jp = new JPanel();
        //文本框
        jtf = new JTextField(10);
        //按钮
        jb = new JButton("发送");
        //注意：需要将文本框与按钮添加到面板中
        jp.add(jtf);
        jp.add(jb);


        //注意：需要将滚动条与面板全部添加到窗体中
        this.add(jsp, BorderLayout.CENTER);//放在中间
        this.add(jp,BorderLayout.SOUTH);//放在最下面，上北下南

        //注意：需要设置标题，大小，位置，关闭，是否可见
        this.setTitle("QQ聊天客户端");
        this.setSize(300,300);
        this.setLocation(300,300);

        this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        this.setVisible(true);


        /*******************Tcp服务端开始*********************/

        //给发送按钮绑定一个监听事件
        jb.addActionListener(this);
        try{

//        1.创建一个客户端的套接字（尝试链接）
            Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8888);

//        2.获取socket通信的输入流
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));


//        3.获取socket通道的输出流
           bw =  new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));


           //循环读取数据，并拼接到文本域中
            String line = null;
            while((line = br.readLine())!=null){
                jta.append(line+System.lineSeparator());
            }

//        4.关闭socket通道
            socket.close();

        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }






        /*******************Tcp服务端开始*********************/

    }

    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        //1.获取文本框中需要发送的数据内容
        String text = jtf.getText();

        //2.拼接内容
        text = "客户端对服务端说：" + text;

        //3.自己显示
        jta.append(text+System.lineSeparator());

        try{
            //4.发送
            bw.write(text);
            bw.newLine();
            bw.flush();

            //5.清空文本框内容
            jtf.setText("");

        }catch (Exception e2){
            e2.printStackTrace();
        }

    }
}

四、总结

整体的对话要求已经实现，但是还需要进一步的改进，正常的回车键也可以直接发送，下一章会实现给大家，请继续关注。

mac版本的图案就是不粗，哈哈哈！

记录时间：2020年11月22日

本文地址：https://blog.csdn.net/weixin_42305672/article/details/109966488