关于Java的网络编程

博主： Kim同学
发布时间：2023 年 07 月 12 日
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分类： Java路途开发贫道

# 网络的一些了解

## 网络通信协议

![TCP/IP网络模型](https://resource.if010.com/java_study_net_01.png)

- 链路层：链路层是用于定义物理传输通道，通常是对某些网络连接设备的驱动协议，例如针对光纤、网线提供的驱动。
- 网络层：网络层是整个TCP/IP协议的核心，它主要用于将传输的数据进行分组，将分组数据发送到目标计算机或者网络。
- 传输层：主要使网络程序进行通信，在进行网络通信时，可以采用TCP协议，也可以采用UDP协议。
- 应用层：主要负责应用程序的协议，例如HTTP协议、FTP协议等。

## IP地址和端口

要想使网络中的计算机能够进行通信，必须为每台计算机指定一个标识号，通过这个标识号来指定接受数据的计算机或者发送数据的计算机。

在TCP/IP协议中，这个标识号就是IP地址，它可以唯一标识一台计算机，目前，IP地址广泛使用的版本是IPv4，它是由4个字节大小的二进制数来表示，如：00001010000000000000000000000001。由于二进制形式表示的IP地址非常不便记忆和处理，因此通常会将IP地址写成十进制的形式，每个字节用一个十进制数字(0-255)表示，数字间用符号“.”分开，如 “192.168.1.100”,但是有一个地址比较特别，那就是“127.0.0.1”，这个回环地址，代表本机（也就是自己本身）。

随着计算机网络规模的不断扩大，对IP地址的需求也越来越多，IPV4这种用4个字节表示的IP地址面临枯竭，因此IPv6 便应运而生了，IPv6使用16个字节表示IP地址，它所拥有的地址容量约是IPv4的8×1028倍，达到2128个（算上全零的），这样就解决了网络地址资源数量不够的问题。

通过IP地址可以连接到指定计算机，但如果想访问目标计算机中的某个应用程序，还需要指定端口号。在计算机中，不同的应用程序是通过端口号区分的。端口号是用两个字节（16位的二进制数）表示的，它的取值范围是0-65535，其中，0-1023之间的端口号用于一些知名的网络服务和应用，用户的普通应用程序需要使用1024以上的端口号，从而避免端口号被另外一个应用或服务所占用。

接下来通过一个图例来描述IP地址和端口号的作用，如下图所示。

![关于IP地址和端口的作用应用](https://resource.if010.com/java_study_net_02.png)

从上图中可以清楚地看到，位于网络中一台计算机可以通过IP地址去访问另一台计算机，并通过端口号访问目标计算机中的某个应用程序。

# InetAddress类

了解了IP地址的作用，我们看学习下JDK中提供了一个InetAdderss类，该类用于封装一个IP地址，并提供了一系列与IP地址相关的方法，下表中列出了InetAddress类的一些常用方法。

![InetAddress API说明](https://resource.if010.com/java_study_net_03.png)

上图中，列举了InetAddress的四个常用方法。其中，前两个方法用于获得该类的实例对象，第一个方法用于获得表示指定主机的InetAddress对象，第二个方法用于获得表示本地的InetAddress对象。通过InetAddress对象便可获取指定主机名，IP地址等，接下来通过一个案例来演示InetAddress的常用方法，如下所示。

```java
import java.io.IOException;
import java.net.InetAddress;

/**
 * 表示互联网中的IP地址
 *  java.net.InetAddress
 * 静态方法
 *  static InetAddress getLocalHost() 获取本地主机IP地址和主机名，返回值InetAddress对象
 *  static InetAddress getByName(String hostName) 传递主机名，获取IP地址对象
 * 非静态方法
 *  String getHostName() 获取主机IP地址
 *  String getHostAddress() 获取主机名
 */
public class InetAddressDome {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        InetAddress local = InetAddress.getLocalHost();
        InetAddress remote = InetAddress.getByName("if010.com");
        System.out.println("本机的主机名：" + local.getHostName());
        System.out.println("本机的IP地址：" + local.getHostAddress());
        System.out.println("IF010的主机名为：" + remote.getHostName());
        System.out.println("IF010的IP地址：" + remote.getHostAddress());
    }
}

---------- 输出结果 ----------
本机的主机名：Kims-MacBook.local
本机的IP地址：127.0.0.1
IF010的主机名为：if010.com
IF010的IP地址：27.152.185.64
```

# UDP、TCP协议

在介绍TCP/IP结构时，提到传输层的两个重要的高级协议，分别是UDP和TCP，其中UDP是User Datagram Protocol的简称，称为用户数据报协议，TCP是Transmission Control Protocol的简称，称为传输控制协议。

## UDP协议

UDP是无连接通信协议，即在数据传输时，数据的发送端和接收端不建立逻辑连接。简单来说，当一台计算机向另外一台计算机发送数据时，发送端不会确认接收端是否存在，就会发出数据，同样接收端在收到数据时，也不会向发送端反馈是否收到数据。

由于使用UDP协议消耗资源小，通信效率高，且数据传输一般限制在64KB内，所以通常都会用于音频、视频和普通数据的传输例如视频会议都使用UDP协议，因为这种情况即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。

但是在使用UDP协议传送数据时，由于UDP的面向无连接性，不能保证数据的完整性，因此在传输重要数据时不建议使用UDP协议。UDP的交换过程如下图所示。

![UDP交换过程图](https://resource.if010.com/java_study_net_04.png)

## TCP协议

TCP协议是面向连接的通信协议，即在传输数据前先在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。在TCP连接中必须要明确客户端与服务器端，由客户端向服务端发出连接请求，每次连接的创建都需要经过“三次握手”。

* 第一次握手，客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器确认
* 第二次握手，服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求
* 第三次握手，客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接。

整个交互过程如下图所示。

![TCP交换过程图（三次握手)](https://resource.if010.com/java_study_net_05.png)

由于TCP协议的面向连接特性，它可以保证传输数据的安全性，所以是一个被广泛采用的协议，例如在下载文件时，如果数据接收不完整，将会导致文件数据丢失而不能被打开，因此，下载文件时必须采用TCP协议。

# UDP通信

## DatagramPacket

前面介绍了UDP是一种面向无连接的协议，因此，在通信时发送端和接收端不用建立连接。UDP通信的过程就像是货运公司在两个码头间发送货物一样。在码头发送和接收货物时都需要使用集装箱来装载货物，UDP通信也是一样，发送和接收的数据也需要使用“集装箱”进行打包，为此JDK中提供了一个DatagramPacket类，该类的实例对象就相当于一个集装箱，用于封装UDP通信中发送或者接收的数据。

想要创建一个DatagramPacket对象，首先需要了解一下它的构造方法。在创建发送端和接收端的DatagramPacket对象时，使用的构造方法有所不同，接收端的构造方法只需要接收一个字节数组来存放接收到的数据，而发送端的构造方法不但要接收存放了发送数据的字节数组，还需要指定发送端IP地址和端口号。

接下来根据API文档的内容，对DatagramPacket的构造方法进行逐一详细地讲解。

![DatagramPacket API说明_01](https://resource.if010.com/java_study_net_06.png)

使用该构造方法在创建DatagramPacket对象时，指定了封装数据的字节数组和数据的大小，没有指定IP地址和端口号。很明显，这样的对象只能用于接收端，不能用于发送端。因为发送端一定要明确指出数据的目的地(ip地址和端口号)，而接收端不需要明确知道数据的来源，只需要接收到数据即可。

![DatagramPacket API说明_02](https://resource.if010.com/java_study_net_07.png)

使用该构造方法在创建DatagramPacket对象时，不仅指定了封装数据的字节数组和数据的大小，还指定了数据包的目标IP地址（addr）和端口号（port）。该对象通常用于发送端，因为在发送数据时必须指定接收端的IP地址和端口号，就好像发送货物的集装箱上面必须标明接收人的地址一样。

上面我们讲解了DatagramPacket的构造方法，接下来对DatagramPacket类中的常用方法进行详细地讲解，如下表所示。

![DatagramPacket API说明_03](https://resource.if010.com/java_study_net_08.png)

## DatagramSocket

DatagramPacket数据包的作用就如同是“集装箱”，可以将发送端或者接收端的数据封装起来。然而运输货物只有“集装箱”是不够的，还需要有码头。在程序中需要实现通信只有DatagramPacket数据包也同样不行，为此JDK中提供的一个DatagramSocket类。DatagramSocket类的作用就类似于码头，使用这个类的实例对象就可以发送和接收DatagramPacket数据包，发送数据的过程如下图所示。

![发送数据过程](https://resource.if010.com/java_study_net_09.png)

在创建发送端和接收端的DatagramSocket对象时，使用的构造方法也有所不同，下面对DatagramSocket类中常用的构造方法进行讲解。

![DatagramSocket API说明_01](https://resource.if010.com/java_study_net_10.png)

该构造方法用于创建发送端的DatagramSocket对象，在创建DatagramSocket对象时，并没有指定端口号，此时，系统会分配一个没有被其它网络程序所使用的端口号。

![DatagramSocket API说明_02](https://resource.if010.com/java_study_net_11.png)

该构造方法既可用于创建接收端的DatagramSocket对象，又可以创建发送端的DatagramSocket对象，在创建接收端的DatagramSocket对象时，必须要指定一个端口号，这样就可以监听指定的端口。

上面我们讲解了DatagramSocket的构造方法，接下来对DatagramSocket类中的常用方法进行详细地讲解。

![DatagramSocket API说明_03](https://resource.if010.com/java_study_net_12.png)

## UDP通信设计

讲解了DatagramPacket和DatagramSocket的作用，接下来通过一个案例来学习一下它们在程序中的具体用法。

![UDP发送端与接收端交互图解](https://resource.if010.com/java_study_net_13.png)

要实现UDP通信需要创建一个发送端程序和一个接收端程序，很明显，在通信时只有接收端程序先运行，才能避免因发送端发送的数据无法接收，而造成数据丢失。因此，首先需要来完成接收端程序的编写。

### UDP发送端

```java
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

/**
 * 实现UDP协议的发送端
 *  实现封装数据的类 java.net.DatagramPacket 将你的数据包装
 *  实现数据传输的类 java.net.DatagramSocket 将你的数据包发送出去
 *
 * 实现步骤：
 *  1.创建 DatagramPacket 对象，封装数据、接收端的IP地址、接收端的端口
 *  2.创建 DatagramSocket 对象
 *  3.调用 DatagramSocket 类的方法 send(DatagramPacket dp)，发送数据包
 *  4.关闭资源
 *
 * DatagramPacket构造方法：
 *  DatagramPacket(byte[] buf, int length, InetAddress address, int port)
 *
 * DatagramSocket构造方法:
 *  DatagramSocket() 空参数
 *   方法: send(DatagramPacket d)
 */
public class UDPSend {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建数据包对象,封装要发送的数据,接收端IP,端口
        byte[] date = "你好,我是一个UDP数据包".getBytes();
        //创建InetAddress对象,封装接收端的IP地址
        InetAddress inet = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(date, date.length, inet,6000);
        //创建DatagramSocket对象,数据包的发送和接收对象
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket();
        //调用ds对象的方法send,发送数据包
        ds.send(dp);
        //关闭资源
        ds.close();
    }
}
```

### UDP接收端

```java
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

/**
 * 实现UDP协议的接收端
 *  实现封装数据的类 java.net.DatagramPacket 将数据包拆封
 *  实现数据传输的类 java.net.DatagramSocket 接收数据包
 *
 * 实现步骤：
 *  1.创建 DatagramSocket 对象，绑定端口号，要和发送端端口号一致
 *  2.创建字节数组，接收发来的数据
 *  3.创建数据包对象 DatagramPacket
 *  4.调用 DatagramSocket 类的方法 receive(DatagramPacket dp) 接收数据，数据放在数据包中
 *  5.拆包
 *      发送的IP地址
 *          数据包对象DatagramPacket方法getAddress()获取的是发送端的IP地址对象
 *          返回值是InetAddress对象
 *      接收到的字节个数
 *          数据包对象DatagramPacket方法 getLength()
 *      发送方的端口号
 *          数据包对象DatagramPacket方法 getPort()发送端口
 *  6.关闭资源
 */
public class UDPReceive {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建数据包传输对象 DatagramSocket 绑定端口号
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(6000);
        //创建字节数组,最大64KB
        byte[] data = new byte[1024*64];
        //创建数据包对象,传递字节数组
        DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data, data.length);
        //调用ds对象的方法receive传递数据包
        ds.receive(dp);

//获取发送端的IP地址对象
        String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
        //获取发送的端口号
        int port = dp.getPort();
        //获取接收到的字节个数
        int length = dp.getLength();
  
        System.out.println(new String(data,0,length)+"..."+ip+":"+port);
  
        //关闭资源
        ds.close();
    }
}

---------- 输出结果 ----------
你好,我是一个UDP数据包...127.0.0.1:56092
```

### 模拟简单聊天室案例

聊天室客户端

```java
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;
import java.util.Scanner;

/**
 * 实现键盘输入聊天客户端，使用UPD协议发送消息
 */
public class ChatClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        InetAddress inet = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket();

while (true) {
            System.out.println("请输入你要发送的消息：");
            String message = sc.nextLine();
            byte[] date = message.getBytes();
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(date, date.length, inet, 6000);
            ds.send(dp);
        }
    }
}

---------- 输出结果 ----------
请输入你要发送的消息：
你好
```

聊天室服务端

```java
import java.io.IOException;
import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;

/**
 * 实现键盘输入聊天服务端，使用UPD协议接收消息
 * 保持持续接收
 */
public class ChatService {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        DatagramSocket ds = new DatagramSocket(6000);
        byte[] data = new byte[1024*64];
        while (true) {
            DatagramPacket dp = new DatagramPacket(data, data.length);
            ds.receive(dp);

String ip = dp.getAddress().getHostAddress();
            int port = dp.getPort();
            int length = dp.getLength();

System.out.println("接收到来自：" + ip + ":" + port);
            System.out.println(new String(data, 0, length));
        }
    }
}

---------- 输出结果 ----------
接收到来自：127.0.0.1:52285
你好
```

# TCP通信

TCP通信同UDP通信一样，都能实现两台计算机之间的通信，通信的两端都需要创建socket对象。

区别在于，UDP中只有发送端和接收端，不区分客户端与服务器端，计算机之间可以任意地发送数据。

而TCP通信是严格区分客户端与服务器端的，在通信时，必须先由客户端去连接服务器端才能实现通信，服务器端不可以主动连接客户端，并且服务器端程序需要事先启动，等待客户端的连接。

在JDK中提供了两个类用于实现TCP程序，一个是ServerSocket类，用于表示服务器端，一个是Socket类，用于表示客户端。

通信时，首先创建代表服务器端的ServerSocket对象，该对象相当于开启一个服务，并等待客户端的连接，然后创建代表客户端的Socket对象向服务器端发出连接请求，服务器端响应请求，两者建立连接开始通信。

![客户端和服务端](https://resource.if010.com/java_study_net_14.jpg)

## ServerSocket

通过前面的学习知道，在开发TCP程序时，首先需要创建服务器端程序。JDK的java.net包中提供了一个ServerSocket类，该类的实例对象可以实现一个服务器段的程序。通过查阅API文档可知，ServerSocket类提供了多种构造方法，接下来就对ServerSocket的构造方法进行逐一地讲解。

![ServerSocket API_01](https://resource.if010.com/java_study_net_15.png)

使用该构造方法在创建ServerSocket对象时，就可以将其绑定到一个指定的端口号上（参数port就是端口号）。

接下来学习一下ServerSocket的常用方法，如表所示。

![ServerSocket API_02](https://resource.if010.com/java_study_net_16.png)

ServerSocket对象负责监听某台计算机的某个端口号，在创建ServerSocket对象后，需要继续调用该对象的accept()方法，接收来自客户端的请求。当执行了accept()方法之后，服务器端程序会发生阻塞，直到客户端发出连接请求，accept()方法才会返回一个Scoket对象用于和客户端实现通信，程序才能继续向下执行。

## Socket

讲解了ServerSocket对象可以实现服务端程序，但只实现服务器端程序还不能完成通信，此时还需要一个客户端程序与之交互，为此JDK提供了一个Socket类，用于实现TCP客户端程序。

通过查阅API文档可知Socket类同样提供了多种构造方法，接下来就对Socket的常用构造方法进行详细讲解。

![Socket API_01](https://resource.if010.com/java_study_net_17.png)

使用该构造方法在创建Socket对象时，会根据参数去连接在指定地址和端口上运行的服务器程序，其中参数host接收的是一个字符串类型的IP地址。

![Socket API_02](https://resource.if010.com/java_study_net_18.png)

该方法在使用上与第二个构造方法类似，参数address用于接收一个InetAddress类型的对象，该对象用于封装一个IP地址。

在以上Socket的构造方法中，最常用的是第一个构造方法。

接下来学习一下Socket的常用方法，如表所示。

| **方法声明**                   | **功能描述**                                                                                                                                                |
| ------------------------------ | ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| int getPort()                  | 该方法返回一个int类型对象，该对象是Socket对象与服务器端连接的端口号                                                                                         |
| InetAddress getLocalAddress()  | 该方法用于获取Socket对象绑定的本地IP地址，并将IP地址封装成InetAddress类型的对象返回                                                                         |
| void close()                   | 该方法用于关闭Socket连接，结束本次通信。在关闭socket之前，应将与socket相关的所有的输入/输出流全部关闭，这是因为一个良好的程序应该在执行完毕时释放所有的资源 |
| InputStream getInputStream()   | 该方法返回一个InputStream类型的输入流对象，如果该对象是由服务器端的Socket返回，就用于读取客户端发送的数据，反之，用于读取服务器端发送的数据                 |
| OutputStream getOutputStream() | 该方法返回一个OutputStream类型的输出流对象，如果该对象是由服务器端的Socket返回，就用于向客户端发送数据，反之，用于向服务器端发送数据                        |

在Socket类的常用方法中，getInputStream()和getOutStream()方法分别用于获取输入流和输出流。当客户端和服务端建立连接后，数据是以IO流的形式进行交互的，从而实现通信。

接下来通过一张图来描述服务器端和客户端的数据传输，如下图所示

![数据流向图](https://resource.if010.com/java_study_net_19.png)

## TCP通讯设计

### 简单的TCP网络程序设计

![简单的TCP网络程序](https://resource.if010.com/java_study_net_20.png)

#### TCP的服务端

```java
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/**
 * 实现TCP服务端，接收客户端数据
 * 实现TCP服务端程序的类 java.net.ServerSocket
 *
 * 构造方法：
 *  ServerSocket(int port) 传递端口号
 *
 *  Socket accept()
 *      必须要获得客户端的套接字Socket，才能读取流信息！！！
 */
public class TCPService {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建ServerSocket对象，监听6666端口
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
        //调用ServerSocket对象的方法accept()，用于获取客户端Socket对象
        Socket clientSocket = serverSocket.accept();
        //通过客户端Socket对象，获取字节输入流(客户端发来的数据)
        InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();
        byte[] data = new byte[1024];
        int len = inputStream.read(data);
        System.out.println(new String(data,0,len));

//向客户端进行数据回复，字节输出流，通过客户端Socket对象获取字节输出流
        OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream();
        outputStream.write("Server is OK!".getBytes());

//关闭资源
        clientSocket.close();
        serverSocket.close();
    }
}

---------- 输出结果 ----------
Server, Are you ok?
```

#### TCP的客户端

```java
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

/**
 * 实现TCP客户端，连接到服务器，并进行数据交换
 * 实现TCP客户端程序的类 java.net.Socket
 *
 * 构造方法：
 *  Socket(String host, int port) 传递服务器IP和端口号
 *      注意：构造方法只要运行，就会和服务器进行连接，连接失败则会抛出异常,所以需要保证服务端是否处于监听
 *
 *  OutputStream getOutputStream() 返回套接字的输出流
 *      作用：将数据输出，输出到服务器
 *
 *  InputStream getInputStream() 返回套接字的输入流
 *      作用：从服务端读取数据
 *
 * ！！！客户端与服务端进行数据交换必须使用套接字对象Socket中获取IO流，自己new流是不行的！！！
 */
public class TCPClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建Socket对象，连接服务器
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",6666);
        //通过客户端的套接字对象Socket方法，获取字节输出流，将数据写向服务器
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        outputStream.write("Server, Are you ok?".getBytes());

//等待服务器回复数据，使用Socket对象中的字节输入流
        byte[] data = new byte[1024];
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        int len = inputStream.read(data);
        System.out.println(new String(data,0,len));

socket.close();
    }
}

---------- 输出结果 ----------
Server is OK!
```

# TCP文件上传案例

## TCP文件上传案例分析

目前大多数服务器都会提供文件上传的功能，由于文件上传需要数据的安全性和完整性，很明显需要使用TCP协议来实现。接下来通过一个案例来实现文件上传的功能。如下图所示。

![文件上传](https://resource.if010.com/java_study_net_21.png)

## 代码实现

### TCP文件上传的服务端

```java
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Random;

/**
 * 实现TCP协议进行文件上传的服务端
 * 实现步骤：
 *  1、创建ServerSocket套接字对象，监听6666端口
 *  2、使用ServerSocket套接字对象的accrpt()方法获取客户端的连接Socket对象
 *  3、客户端的连接Socket对象获取字节输入流，读取客户端发送的文件
 *  4、创建File对象，绑定上传文件夹
 *      判断文件夹是否存在，不存在则自动创建
 *  5、创建字节输出流，数据目的为File对象所在的文件夹
 *  6、字节流读取文件，字节流将文件写入到文件夹当中
 *  7、将上传成功的消息写会客户端
 *  8、关闭资源
 */
public class TCPService {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建ServerSocket套接字对象，监听6666端口
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
        //获取客户端的连接Socket对象
        Socket clentSocket = serverSocket.accept();
        System.out.println(
                "收到来自：" + clentSocket.getLocalAddress() + ":" + clentSocket.getPort()
        );

//通过客户端连接对象，获取字节输入流，以便读取客户端发来的文件
        InputStream inputStream = clentSocket.getInputStream();

//创建File对象，将文件夹封装，并判断文件夹是否存在
        File uploadDir = new File("./upload");
        if (!uploadDir.exists()){
            uploadDir.mkdir();
        }

//防止文件名重名问题，自定义规则：毫秒值+6位随机数
        String filename = System.currentTimeMillis() + new Random().nextInt(999999)+".jpg";

//创建字节输出流，将文件写入到目的文件夹当中
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(uploadDir+File.separator+filename);

//读写字节数组
        int len = 0;
        byte[] data = new byte[1024*1024];
        while ((len = inputStream.read(data)) != -1){
            fos.write(data,0,len);
        }

//通过客户端的连接Socket对象获取字节输出流，发回上传成功消息
        clentSocket.getOutputStream().write("上传成功".getBytes());

//关闭资源
        fos.close();
        clentSocket.close();
        serverSocket.close();
    }
}
```

### TCP文件上传的客户端

```java
package com.if010.uploadfile;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

/**
 * 实现TCP协议进行文件上传的客户端
 * 实现步骤：
 *  1、创建Socket套接字连接服务器
 *  2、通过Socket获取字节输出流，写入文件
 *  3、使用自己的流对象，读取文件数据源
 *      FileInputStream
 *  4、读取文件，使用字节输出流将文件写入服务器
 *  5、通过Socket套接字获取字节输入流，读取服务器返回的结果消息
 *  6、关闭资源
 */
public class TCPClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //使用Socket对象，连接服务器
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",6666);
        //获取字节输出流，文件写到服务器
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();

//创建字节输入流，读取本机的文件数据
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("/Users/kim/Documents/Code/resource/Avatar.jpg");
        //开始读写字节数组
        int len = 0;
        byte[] data = new byte[1024*1024];
        while ((len = fileInputStream.read(data)) != -1){
            outputStream.write(data,0,len);
        }

//给服务器写终止序列,否则服务端会一直等待消息发送
        socket.shutdownOutput();

//获取字节输入流，读取服务器返回的结果消息
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        len = inputStream.read(data);
        System.out.println(new String(data,0,len));

//关闭资源
        fileInputStream.close();
        socket.close();
    }
}
```

### 改良实现多线程上传

![多线程文件上传](https://resource.if010.com/java_study_net_22.png)

创建Upload类方法，将上面的TCPServer实现方法写入run中，然后再创建多线程版本的TCPThreadServer类，只要收到新的链接就掉一次run方法实现多线程。

```java
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.Socket;
import java.util.Random;

public class Upload implements Runnable {
    private Socket clentSocket;

public Upload(Socket socket) {
        this.clentSocket = socket;
    }

@Override
    public void run() {
        try {
            System.out.println(
                    "收到来自：" + clentSocket.getLocalAddress() + ":" + clentSocket.getPort()
            );

//通过客户端连接对象，获取字节输入流，以便读取客户端发来的文件
            InputStream inputStream = clentSocket.getInputStream();

//创建File对象，将文件夹封装，并判断文件夹是否存在
            File uploadDir = new File("./upload");
            if (!uploadDir.exists()){
                uploadDir.mkdir();
            }

//防止文件名重名问题，自定义规则：毫秒值+6位随机数
            String filename = System.currentTimeMillis() + new Random().nextInt(999999)+".jpg";

//创建字节输出流，将文件写入到目的文件夹当中
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(uploadDir+File.separator+filename);

//读写字节数组
            int len = 0;
            byte[] data = new byte[1024*1024];
            while ((len = inputStream.read(data)) != -1){
                fos.write(data,0,len);
            }

//通过客户端的连接Socket对象获取字节输出流，发回上传成功消息
            clentSocket.getOutputStream().write("上传成功".getBytes());

//关闭资源
            fos.close();
            clentSocket.close();
        } catch (IOException e) {

}
    }
}
```

```java
import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class TCPThreadServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建ServerSocket套接字对象，监听6666端口
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
    
        //循环获取客户端的连接Socket对象，只要获取到就跑Upload的run上传方法
        while (true) {
            Socket clentSocket = serverSocket.accept();
            new Thread(new Upload(clentSocket)).start();
        }
    }
}
```

最后修改：2023 年 07 月 14 日

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妞妞
好心人
陈天启
谢谢分享
aaa
帮助非常大，最近在学习openstack
Aming
学习学习
看透一切的女孩
6

关于Java的网络编程

Kim同学 • 2023 年 07 月 12 日