Java實現(xiàn)TCP通信示例代碼

更新時間：2025年07月30日 09:41:20 作者：寫代碼的tonyxie

TCP(傳輸控制協(xié)議)是一種面向連接的、可靠的通信協(xié)議,這篇文章主要介紹了Java實現(xiàn)TCP通信的相關(guān)資料,文中通過代碼介紹的非常詳細,需要的朋友可以參考下

前言

TCP（Transmission Control Protocol）是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議。在 Java 中，我們可以使用java.net包下的Socket和ServerSocket類來實現(xiàn)基于 TCP 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信。

本文將詳細介紹如何在 Java 中實現(xiàn) TCP 通信，并通過示例代碼進行說明。

TCP 通信基礎(chǔ)概念

客戶端 - 服務(wù)器模型：TCP 通信采用客戶端 - 服務(wù)器模型，服務(wù)器端監(jiān)聽特定端口，等待客戶端連接；客戶端主動連接服務(wù)器。
Socket：網(wǎng)絡(luò)編程中的套接字，用于實現(xiàn)客戶端和服務(wù)器之間的通信端點。
端口號：用于標識同一臺機器上的不同服務(wù)，范圍從 0 到 65535，其中 0-1023 為系統(tǒng)保留端口。

Java 中的 TCP 通信實現(xiàn)

Java 提供了Socket和ServerSocket類來簡化 TCP 通信的實現(xiàn)。下面我們通過一個簡單的示例來展示如何實現(xiàn)客戶端和服務(wù)器之間的通信。

服務(wù)器端實現(xiàn)

服務(wù)器端程序需要創(chuàng)建一個ServerSocket對象并綁定到指定端口，然后等待客戶端連接。以下是一個簡單的服務(wù)器端實現(xiàn)

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class TCPServer {
    private static final int PORT = 8888;

    public static void main(String[] args) {
        try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(PORT)) {
            System.out.println("服務(wù)器已啟動，監(jiān)聽端口: " + PORT);

            while (true) {
                // 等待客戶端連接
                try (Socket clientSocket = serverSocket.accept();
                     PrintWriter out = new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true);
                     BufferedReader in = new BufferedReader(
                             new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()))) {

                    System.out.println("客戶端連接成功: " + clientSocket.getInetAddress());

                    String inputLine;
                    // 讀取客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)
                    while ((inputLine = in.readLine()) != null) {
                        System.out.println("客戶端消息: " + inputLine);
                        
                        // 向客戶端發(fā)送響應(yīng)
                        if ("退出".equals(inputLine)) {
                            out.println("服務(wù)器關(guān)閉連接");
                            break;
                        }
                        out.println("服務(wù)器已收到: " + inputLine);
                    }
                } catch (IOException e) {
                    System.err.println("處理客戶端連接時出錯: " + e.getMessage());
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("無法啟動服務(wù)器，端口可能已被占用: " + PORT);
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

客戶端實現(xiàn)

客戶端程序需要創(chuàng)建一個Socket對象并連接到服務(wù)器的指定 IP 地址和端口。以下是一個簡單的客戶端實現(xiàn)：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

public class TCPClient {
    private static final String SERVER_ADDRESS = "localhost";
    private static final int PORT = 8888;

    public static void main(String[] args) {
        try (Socket socket = new Socket(SERVER_ADDRESS, PORT);
             PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
             BufferedReader in = new BufferedReader(
                     new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
             Scanner scanner = new Scanner(System.in)) {

            System.out.println("已連接到服務(wù)器: " + SERVER_ADDRESS + ":" + PORT);
            System.out.println("輸入消息發(fā)送到服務(wù)器，輸入'退出'結(jié)束通信");

            String userInput;
            while (true) {
                System.out.print("請輸入消息: ");
                userInput = scanner.nextLine();
                
                // 向服務(wù)器發(fā)送消息
                out.println(userInput);
                
                // 讀取服務(wù)器響應(yīng)
                String response = in.readLine();
                System.out.println("服務(wù)器響應(yīng): " + response);
                
                if ("退出".equals(userInput) || "服務(wù)器關(guān)閉連接".equals(response)) {
                    break;
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("與服務(wù)器通信時出錯: " + e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

代碼解析

服務(wù)器端解析

創(chuàng)建 ServerSocket：通過new ServerSocket(PORT)創(chuàng)建服務(wù)器套接字并綁定到指定端口。
等待連接：調(diào)用serverSocket.accept()方法等待客戶端連接，此方法會阻塞直到有客戶端連接。
獲取輸入輸出流：通過clientSocket.getInputStream()和clientSocket.getOutputStream()獲取與客戶端通信的輸入輸出流。
處理客戶端消息：使用循環(huán)讀取客戶端發(fā)送的消息，并發(fā)送響應(yīng)。
資源管理：使用 try-with-resources 語句確保資源自動關(guān)閉。

客戶端解析

創(chuàng)建 Socket：通過new Socket(SERVER_ADDRESS, PORT)創(chuàng)建客戶端套接字并連接到服務(wù)器。
獲取輸入輸出流：與服務(wù)器端類似，獲取與服務(wù)器通信的輸入輸出流。
發(fā)送和接收消息：使用循環(huán)讀取用戶輸入并發(fā)送給服務(wù)器，同時接收服務(wù)器響應(yīng)。
關(guān)閉連接：當用戶輸入 "退出" 時，關(guān)閉連接。

運行示例

首先運行服務(wù)器端程序，控制臺會顯示 "服務(wù)器已啟動，監(jiān)聽端口: 8888"。
然后運行客戶端程序，控制臺會顯示 " 已連接到服務(wù)器: localhost:8888"。
在客戶端輸入消息，按回車發(fā)送，客戶端和服務(wù)器端都會顯示相應(yīng)的消息。
輸入 "退出" 結(jié)束通信。

改進與擴展

上面的示例是一個基礎(chǔ)的 TCP 通信實現(xiàn)，實際應(yīng)用中可能需要考慮以下幾點改進：

多線程處理：當前服務(wù)器只能處理一個客戶端連接，可以使用多線程來處理多個客戶端連接。
異常處理：增強異常處理機制，確保程序在各種異常情況下都能正常工作。
消息格式：定義更復(fù)雜的消息格式，支持不同類型的消息。
資源管理：確保所有資源都能被正確關(guān)閉，避免資源泄漏

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class MultiThreadedTCPServer {
    private static final int PORT = 8888;
    private static final int THREAD_POOL_SIZE = 10;

    public static void main(String[] args) {
        try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(PORT)) {
            System.out.println("服務(wù)器已啟動，監(jiān)聽端口: " + PORT);
            
            // 創(chuàng)建線程池 xieyifan
            ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(THREAD_POOL_SIZE);

            while (true) {
                // 等待客戶端連接
                Socket clientSocket = serverSocket.accept();
                System.out.println("客戶端連接成功: " + clientSocket.getInetAddress());
                
                // 將客戶端連接交給線程池處理
                threadPool.execute(new ClientHandler(clientSocket));
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("無法啟動服務(wù)器，端口可能已被占用: " + PORT);
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static class ClientHandler implements Runnable {
        private final Socket clientSocket;

        public ClientHandler(Socket socket) {
            this.clientSocket = socket;
        }

        @Override
        public void run() {
            try (PrintWriter out = new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true);
                 BufferedReader in = new BufferedReader(
                         new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()))) {

                String inputLine;
                while ((inputLine = in.readLine()) != null) {
                    System.out.println("客戶端 " + clientSocket.getInetAddress() + " 消息: " + inputLine);
                    
                    if ("退出".equals(inputLine)) {
                        out.println("服務(wù)器關(guān)閉連接");
                        break;
                    }
                    out.println("服務(wù)器已收到: " + inputLine);
                }
            } catch (IOException e) {
                System.err.println("處理客戶端連接時出錯: " + e.getMessage());
            } finally {
                try {
                    clientSocket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

提高了服務(wù)器的并發(fā)處理能力。

總結(jié)

通過Socket和ServerSocket類，Java 提供了簡單而強大的 TCP 通信功能。本文介紹了 TCP 通信的基本概念，展示了如何實現(xiàn)一個簡單的客戶端 - 服務(wù)器程序，并討論了如何改進和擴展這個基礎(chǔ)實現(xiàn)。掌握這些知識后，你可以開發(fā)更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，如聊天程序、文件傳輸系統(tǒng)等。

到此這篇關(guān)于Java實現(xiàn)TCP通信的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java實現(xiàn)TCP通信內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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