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Java网络编程：（socket API编程：TCP协议的 socket API -- 服务器端处理请求的三个步骤）

news 2025/9/16 7:01:11

Java网络编程：（socket API编程：TCP协议的 socket API – 服务器端处理请求的三个步骤）

文章目录

    • Java网络编程：（socket API编程：TCP协议的 socket API -- 服务器端处理请求的三个步骤）
  • 观前提醒
  • 1. 程序准备代码：
  • 2. 根据处理请求的三个步骤，编写代码
    • 2.1 读取请求，并解析请求数据
      • 输入流读取请求
        • 注意：
      • Scanner 读取请求
      • 填入不同参数，Scanner 所做的工作
      • 针对本程序（读取请求）
      • 读取请求前，可以进行判断
      • 总结
    • 2.2 根据请求，计算响应（服务器最关键的逻辑）
    • 2.3 把响应返回给客户端
      • 纯字节流方式（write）
      • PrintWriter 写数据
      • 遗留的问题：
      • 使用原理
    • 2.4 打印日志，显示信息
  • 3. 关于这个程序的一些问题：
    • 1. 一次请求相当于一次连接？
  • 4. 总结

观前提醒

本篇博客，是从 Java网络编程：（Java网络编程：（socket API编程：TCP协议的 socket API – 回显程序的服务器端程序的编写） 这篇博客分离出来的，需要你看完这篇博客，再过来看这篇博客。

1. 程序准备代码：

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;public class TCPEchoServer {private ServerSocket serverSocket = null;public TCPEchoServer(int port) throws IOException {this.serverSocket = new ServerSocket(port);}public void start() throws IOException {System.out.println("启动服务器！");//        服务器需要不断的读取客户端的请求数据，用一个死循环实现这一点while(true){// 对于 TCP 来说，需要先处理客户端发来的连接// clientSocket 这个变量，就表示和服务器和客户端进行交流的一个对象，// 后续，就通过读写 clientSocket ，和客户端进行通信Socket clientSocket = serverSocket.accept();
//            处理一个客户端的请求和响应processConnect(clientSocket);}}//    处理一个客户端的连接
//    一个客户端，可能会发送多个请求，就要处理多个请求，得到多个响应private void processConnect(Socket clientSocket) {
//        打印一个日志，输出 clientSocket 的 IP和端口号System.out.printf("[%s : %d] 客户端连接成功，客户端上线！\n",clientSocket.getInetAddress(),clientSocket.getPort());try(InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream()){//            一个客户端，可能会发送多个请求，就要处理多个请求，得到多个响应
//            所以，需要使用 while 循环，处理多次
//            不知道客户端到底会发送多少个请求，所以，使用死循环while(true){
//            这里的工作分为三个步骤：
//                1. 读取请求，并解析请求数据//                2. 根据请求，计算响应（服务器最关键的逻辑）//                3. 把响应返回给客户端}} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}}

2. 根据处理请求的三个步骤，编写代码

2.1 读取请求，并解析请求数据

输入流读取请求

读取请求这块，TCP 这里，是通过 InputStream 这个输入流对象，提供的 read 方法来读取的。
在这里插入图片描述
这一条语句，尤其需要注意：

String request = new String(requestByte,0,byteNum);
注意：

第三个参数，必须是读取请求后，读取到的有效字节个数（代码中的 byteNum），不能是 requestByte.length！！！

原因分析：
requestByte.length：表示的是你定义 requestByte 这个字节数组的长度，如果你用这个参数构造 String，会将空白的字符，一起构造了。
而我们需要的是有效的字节个数。

使用 read 方法，读取请求之后，会返回一个整数，这个整数，就是读取到的实际字节个数，就是有效的字节个数。

假定，我们程序是写完了的：如果你使用 requestByte.length 这个，最后的结果会是这样的：
在这里插入图片描述
会将空余的字符，都打印出来了，这是不符合实际要求的。

这个操作，我们可以使用一个更直接的方式：Scanner

Scanner 读取请求

Scanner 这个类，不仅可以从控制台读取用户输入的数据，也能读取文件中的数据，还能读取网络中的请求。

为什么呢？
其实，Scanner 的构造方法，填入的是一个 InputStream 对象。

平常，我们想要从控制台这边读取用户输入的数据的时候，是这样子写的：
在这里插入图片描述
但当我们按住左下角的Ctrl ＋ 鼠标左键，点击 in 的时候，会发现：
在这里插入图片描述
in，实际上就是一个 InputStream类 实例出来的对象。

所以， Scanner 的构造方法，填入的是一个 InputStream 对象。

填入不同参数，Scanner 所做的工作

  1. 填入 System.in 这个参数
    往 Scanner 的构造方法中，填入 System.in 这个参数，就是从控制台中读取用户输入的数据。
    在这里插入图片描述
  2. 填入 File 对象
    往 Scanner 的构造方法中，填入 File对象，就是从指定的目标文件中读取数据。
    在这里插入图片描述
  3. 填写 InputStream 对象（本程序使用的参数）
    往 Scanner 的构造方法中，填写从 Socket 获取到的 InputStream 对象，就是从指定的网络输入流中，读取数据。

如果是获取到客户端（clientSocket）的输入流对象，就可以通过 Scanner，读取从客户端获取到的输入流对象中的字节数据。
在这里插入图片描述

针对本程序（读取请求）

对于我们这个回显程序的读取来说，我们可以将我们从 clientSocket 中，获取到的 InputStream 输入流对象，输入给 Scanner 的构造方法中：
在这里插入图片描述
这个代码，就是把 从 clientSocket 这个 Socket对象 中获取到的 输入流对象（inputStream），传给了 Scanner对象（scanner），后续，我们就可以从 scanner 里面，直接读取到客户端发送过来的请求里面的内容。

相当于，我们不使用 InputStream类 提供的 read方法，而是将
输入流对象（inputStream），传给了 Scanner对象（scanner），使用 Scanner类 来读取请求中的内容。
在这里插入图片描述
并且，可以直接转化为字符串，一步到位。

读取请求前，可以进行判断

我们在读取客户端的请求前，可以判断一下：是否还有请求可以读，如果有，就继续读，如果没有，就跳出循环，结束本次对客户端的请求处理。

并且打印一个日志，显示 服务器 和 客户端，断开了连接。

代码：

if (!scanner.hasNext()){
//客户端没有请求发送过来了，就不需要继续读取请求，并处理了
//可以断开和客户端的连接（结束循环）//打印一个日志，显示 服务器 和 客户端，断开了连接
System.out.printf("[%s : %d] 断开连接，客户端下线！\n",clientSocket.getInetAddress(),clientSocket.getPort());break;
}

在这里插入图片描述
客户端没有请求发送过来了，就可以结束循环，结束 processConnect方法，断开和客户端的连接了。

总结

这一步操作，我们主要讲了，如何改变读取的方式，采用 Scanner 的方式，对客户端发送过来的请求进行读取。

这一种方式，能够简化代码，更加快捷的将请求数据转化为字符串，方便后续操作。

到目前为止的代码（仅截取 processConnect 方法内的代码）：

//    处理一个客户端的连接
//    一个客户端，可能会发送多个请求，就要处理多个请求，得到多个响应private void processConnect(Socket clientSocket) {
//        打印一个日志，输出 clientSocket 的 IP和端口号System.out.printf("[%s : %d] 客户端连接成功，客户端上线！\n",clientSocket.getInetAddress(),clientSocket.getPort());try(InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream()){Scanner scanner = new Scanner(inputStream);
//            一个客户端，可能会发送多个请求，就要处理多个请求，得到多个响应
//            所以，需要使用 while 循环，处理多次
//            不知道客户端到底会发送多少个请求，所以，使用死循环while(true){
//            这里的工作分为三个步骤：
//                1. 读取请求，并解析请求数据////                使用 InputStream 提供的 read 方法读取数据
//                byte[] requestByte = new byte[1024];
//                inputStream.read(requestByte);
////                为了后续的处理更加方便，需要手动转换为 String
//                String request = new String(requestByte,0,requestByte.length);//                使用 Scanner 读取请求if (!scanner.hasNext()){
//                    客户端没有请求发送过来了，就不需要继续读取请求，并处理了
//                    可以断开和客户端的连接（结束循环）break;}String request = scanner.next();//                2. 根据请求，计算响应（服务器最关键的逻辑）//                3. 把响应返回给客户端}} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}

2.2 根据请求，计算响应（服务器最关键的逻辑）

我们这个程序，是回显程序，客户端的请求是什么，返回给客户端的响应就是什么。

我们这里，用一个 process 方法，将赋值的过程，进行封装，方便后续进行更改计算响应的逻辑。
在这里插入图片描述

2.3 把响应返回给客户端

纯字节流方式（write）

我们需要将响应，根据 Socket对象（clientSocket），获取到的字节输出流对象（outputStream）提供的 write 方法，写回到客户端中，所以，我们的写法是：
在这里插入图片描述
这种方式，是以字节流的方式，进行发送的。

PrintWriter 写数据

但是，我们还有一种写法：使用 PrintWriter，这和上面，使用 Scanner 的方式类似。

我们将 OutputStream 这个字节输出流，所实例化的对象 outputStream，传给 PrintWriter 这个类实例出来的对象 ，writer。
在这里插入图片描述
后续，我们就可以使用 writer 这个对象，将响应，写回（发送）给客户端。

并且，是以字符流的方式，进行发送的。
也就是，直接将 String 类型的响应数据，返回给客户端，不需要再获取到 String 类型的响应数据中的字节数据。

使用 writer 这个对象，将响应，写回（发送）给客户端：
在这里插入图片描述

遗留的问题：

这个问题，出自于 writer.println(response); 这一步代码，至于是什么问题，当我们后续启动程序的时候，就知道了。

使用原理

这种使用方法，其实和我们将数据输出到控制台是差不多的。

我们使用打印语句：System.out.println();，中间的out，本质上，是一个 OutputStream 实例化的对象。
在这里插入图片描述
所以，使用 PrintWriter 的时候，和使用 Scanner 读取请求的时候，是差不多的。

PrintWriter 的参数，填写从 Socket 获取到的 OutputStream 对象，就是从指定的网络输出流中，写入数据。

2.4 打印日志，显示信息

我们可以打印日志，显示 客户端发送的请求 和 服务器端返回的响应信息。

使用 C语言 的 printf 方法，进行格式化的打印输出。

//                4.打印日志，显示 客户端发送的请求 和 服务器端返回的响应信息
System.out.printf("[%s : %d] 请求(req)：%s，响应信息(resp)：%s \n",
clientSocket.getInetAddress(),
clientSocket.getPort(),
request,response);

3. 关于这个程序的一些问题：

1. 一次请求相当于一次连接？

答：不是的！！！

我们这个程序，首先，需要先和客户端建立连接，之后，这一次的连接中，客户端可以发送多个请求。

好比我们现实生活中打电话：
打一次电话，相当于一次连接，这一次连接，你可以只说一句话，就挂断电话（断开连接）。
也可以说很多句话，才挂断电话。

打一次电话，就说一句话就挂断电话，相当于一次连接，只有一次请求，这种方式，也叫做：短连接
打一次电话，说很多句话，才挂断电话，相当于一次连接，多次请求，这种方式，也叫做：长连接

现实生活中，更多的是 长连接，因为短链接，比较消耗性能。
这也是服务器程序，主流的写法。

4. 总结

这篇博客，主要是按照三个步骤，对客户端发送过来的请求，进行处理，这篇博客看完之后，返回这篇博客：
Java网络编程：（socket API编程：TCP协议的 socket API – 回显程序的服务器端程序的编写）

最后，如果这篇博客能帮到你的，请你点点赞，有写错了，写的不好的，欢迎评论指出，谢谢！


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