JavaEE & UDP简易翻译服务器 & 网络编程示例2 & TCP回显服务器，回显客户端

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JavaEE & UDP简易翻译服务器 & 网络编程示例2 & TCP回显服务器，回显客户端

1. UDP简易翻译服务器

• 这个翻译器主要是在上一章的回显服务器和回显客户端上进行修改
• 修改了计算响应的过程，即process方法

1.1 重写方法

• 重写方法是Java中的一种重要手段
• 指在一个类的子类里，对父类的一个方法进行重新定义！
• 而父类的权限级别要大于等于子类~ 【除了private】

1. 向上转型，父类对象调用的是子类重写的方法
2. 动态绑定，子类对象调用父类的方法，但是该方法里嵌套调用了重写方法

• 可以理解为super帮助构造父类时，实现动态绑定重写方法~ - 而他的"super"跟子类实例化父类对象别无二致- 也可以看成向上转型 + 动态绑定- 而构造子类必然要以子类构造父类，这个过程才是重写方法的本质

子类继承父类，并为帮助父类构造：

Ctrl + O 重写process方法：

• 注意：父类的process权限要足够高才行~

• 注解的作用就是警示你写对代码！- 不至于写了半天出错了，找不到代码错误的地方~

1.2 设计翻译服务器

• 对于这个简单的翻译器，我只需要将一个个单词和一个个含义对应好，并且保存起来，每次查询的时候就在里面找对应关系~
• 而这也是一些翻译器的基本原理，一个单词字符串对象 + 映射对象占内存也不过1KB，100w个单词 也约等于 10亿字节，也就是1GB

快速记忆小技巧：

1. Thousand ==> 1KB
2. Million ==> 1MB
3. Billion ==> 1GB

而符合这种需求的数据结构就是：哈希表

1. 快速查询
2. 映射关系 — Map

• 找不到的时候get返回null~

1.3 书写main方法启动服务器测试

publicstaticvoidmain(String[] args)throwsIOException{UDPDictServer udpDictServer =newUDPDictServer(9090);
    udpDictServer.start();}

• 测试正常，如果你要做大这个翻译器，可以多点单词~

2. TCP网络编程示例

• 这个示例跟UDP的作用是一模一样的~
• 只不过这次用到的协议是TCP

如果没有学UDP建议先学UDP！

传送门：JavaEE & 网络编程示例1 & UDP套接字数据报编程 == 一发一收

2.1 ServerSocket 与 Socket

1. ServerSocket ： 服务器使用的socket对象
2. Socket ： 既会给客户端使用，也会给服务器使用的socket对象

2.1.1 ServerSocket的构造方法

方法名方法说明ServerSocket(int port)服务器socket对象构造方法【指定端口号】

• 服务器一定要绑定具体的端口号~

2.1.2 ServerSocket的核心方法

方法名方法说明Socket accept()建立连接void close()关闭socket【文件】对象

• socket对象如果周期很长，一般是不需要关闭的，因为关闭时一般意味着程序终结，资源自动回收
• accept方法是跟客户端建立连接的方法，后面写代码时重点说明- TCP有连接的特点就在这- 连接一旦建立，发送与接受都是能确定是否成功的
• 返回的Socket对象，即可以代表服务器与客户端的连接，也可以代表客户端与服务器的连接~

2.1.3 Socket的构造方法

方法名方法说明Socket(String host, int port)指定IP与端口号

2.1.4 Socket的核心方法

方法名方法说明InetAddress getInetAddress()返回Socket对象的IP地址InputStreamgetInputStream()返回控制这个socket文件的输入流OutputStreamgetOutputStream()返回控制这个socket文件的输出流

• 输入输出流特别重要- 作用于他们就相当于作用于网卡- 有了他们，我们就可以进行数据的沟通了！

而他们对应的是字节流 ==> TCP面向字节流

2.1.5 长连接与短连接

1. 服务器收到一个请求，就返回一个响应，然后断开连接

这就是短连接

1. 服务器收到一个客户端的多条请求，再一起返回响应，然后断开连接

这就是长连接

• 而长短连接都是可能出现的！

对于接下来的代码，考虑到多条请求，我做出如下规定：

• 多条请求之间以空白符分割~
• 每一个请求都是字符串

对于后面的代码设计，是按长连接来设计的！

2.2 基于TCP 的 Socket 写一个简单的客户端服务器程序

同样的，分为服务器与客户端：

• 同样也可以做成翻译器~

2.2.1 TCP回显服务器

• 可能在前面会很懵，但是后面的图解会串联起来，可能会让你理解起来更加容易！

2.2.1.1 ServerScoket对象与构造方法

• 这个对象是专门给服务器用的，通过这个对象来获得客户端【发来请求的机器】的【socket管理员】 - 即连接
• 而这个socket并不是用于操纵socket文件~

publicclassTCPEchoServer{privateServerSocket serverSocket =null;publicTCPEchoServer(int port)throwsIOException{this.serverSocket =newServerSocket(port);}}

2.2.1.2 start启动方法

• Socket对象被动构造
• accept的话，则是接受客户端的输出

publicvoidstart()throwsIOException{System.out.println("服务器启动！");while(true){Socket clientSocket = serverSocket.accept();//建立连接processConnect(clientSocket);// 连接成功后进行一些操作~}}

你可能有一个疑惑：

• 发送信息要用到客户端socket对象这没问题
• 但是，接受到的信息为什么也用到客户端的socket对象？

1. 服务器收到的信息可能来自很多地方，并且都是字节流，不像数据报一块一块的
2. 服务器的输出流数据来源来自客户端的输入流- 输入：我输入给别人- 输出：别人输出给我

如以下关系：

• socket文件内有两块缓冲区1. 接受缓冲区2. 发送缓冲区

• 即，只需要知道一方，就可以完成读写~
• 而那一方应该是“对方”

2.2.1.3 processConnect细节

publicvoidprocessConnect(Socket clientSocket)throwsIOException{System.out.printf("[%s:%d] 客户端上线\n", clientSocket.getInetAddress().toString(),
            clientSocket.getPort());try(InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream()){Scanner scanner =newScanner(inputStream);//这个对象将自动读取【字节流/其他流】为【字符流】PrintWriter printWriter =newPrintWriter(outputStream);//这个对象将自动写入【字符流】化为【字节流/其他流】while(scanner.hasNext()){//死循环了，除非客户端关闭~String request = scanner.next();//nextLine有坑很烦String response =process(request);
            printWriter.println(response);//换行记得加~
            printWriter.flush();System.out.printf("[%s : %d] 发来请求：%s, 将对其返回响应：%s\n", clientSocket.getInetAddress().toString(),
                    clientSocket.getPort(), request, response);}System.out.printf("[%s:%d] 客户端下线\n", clientSocket.getInetAddress().toString(),
                clientSocket.getPort());}catch(IOException e){
        e.printStackTrace();}finally{
        clientSocket.close();}}

讲解：

• 抛异常操作自己去抛

1. 客户端上线打印日志

1. 打开输入输出流

1. 字节流转换器- 通过这两个对象，实现传输过程

• 如何理解输入与输出流？

1. 建立长连接

1. 获得请求并计算- 回显计算：- publicStringprocess(String request){return request;}- 这里的flush特别重要，当你flush后，才能算真正输出了- 即，对方就能接受你的输出，并且用你的输入流去获得- scanner在等待输入呢，flush就相当于踢了它一脚- 打印日志

2.2.2 TCP回显客户端

2.2.2.1 指定服务器Socket对象与构造方法

• 会用这个对象就行了，至于这么通过端口获得对应的输入输出流的不得而知~

publicclassTCPEchoClient{Socket socket =null;//此socket对象代表了服务器的socket文件~publicTCPEchoClient(String host,int port)throwsIOException{this.socket =newSocket(host, port);//这个过程客户端主动连接了服务器，这样就可以被服务器的accept接受~//而服务器的accept返回的对象，默认填上了客户端的IP与端口号}}

2.2.2.2 start启动方法

publicvoidstart(){Scanner scanner =newScanner(System.in);try(InputStream inputStream = socket.getInputStream();OutputStream outputStream = socket.getOutputStream()){PrintWriter printWriter =newPrintWriter(outputStream);Scanner scannerFromServer =newScanner(inputStream);while(true){System.out.print("-> ");String request = scanner.nextLine();
            printWriter.println(request);
            printWriter.flush();String response = scannerFromServer.next();//如果为空，则需要等待对方flushSystem.out.printf("[%s : %d] 收到请求：%s， 返回响应：%s\n", socket.getInetAddress().toString(),
                    socket.getPort(), request, response);}}catch(IOException e){
        e.printStackTrace();}}

讲解：

1. 获得服务器的输入输出流- 同样的方式~
2. 字节流转换器
3. 多次请求响应- “写”的时候，记得带上“回车空白符”，分割每个响应 - 并打印日志

可能会更加难理解，但是也简化了UDP反复制作“数据报”的过程，并且是有连接的~

2.2.2.3 补充说明

长连接是指一个服务器一段时间内反复服务一个客户端

• 客户端socket这段时间内一直处于打开状态，并不断发送请求得到响应~

并不是一次性发送多条请求，得到多条响应~

• 错误代码： - 这段代码确实可以完成一次上面的流程- 但是有不可修复的bug！

2.2.3 测试与总结

• 服务器进程：- 端口号随便写的（空余的）

publicstaticvoidmain(String[] args)throwsIOException{TCPEchoServer tcpEchoServer =newTCPEchoServer(9090);
    tcpEchoServer.start();}

• 客户端进程：- IP自己去查~

publicstaticvoidmain(String[] args)throwsIOException{TCPEchoClient tcpEchoClient =newTCPEchoClient("10.61.10.239",9090);
    tcpEchoClient.start();}

运行测试（“死锁”版）：

运行测试（正常版）：

• 对于一次性输入多条请求，获得多个响应也只能这样~

总结图示：

• 下一次控制台输入，又是一次轮回~

2.2.4 修复缺陷

• 运行两个客户端：

你可能已经发现了，这个代码还存在一个缺陷

• 就是这个服务器，在一段时间内，“抢到服务器”的客户端不关闭，服务器就无法服务其他客户端。
• 那怎么办！

其实，很简单

• 线程池 / 循环建立多线程
• 只要让服务器并发的去执行任务就ok了！

但是，客户端达到一定数量会导致系统崩了或者客户端未能“同时”受到服务

• 即，肉眼可见的不并发

代码改进：

• 运行结果：

线程池法：

文章到此结束！谢谢观看
可以叫我 小马，我可能写的不好或者有错误，但是一起加油鸭🦆！

后续网络编程的博客会陆续更新，敬请期待！