四十三、网络编程（下）——TCP 编程与 HTTP 入门

痛点引入UDP 发出去就不管了万一丢包怎么办文件上传必须每字节都不能少TCP 协议应运而生——面向连接、可靠传输、三次握手确认☎️下篇手写 TCP 客户端-服务端、文件上传、多线程并发服务器最后揭秘网页背后的 HTTP 协议一、TCP 协议——面向连接的「电话」☎️1.1 回顾UDP vs TCP对比项UDP上篇TCP本篇连接性无连接 ❌面向连接 ✅可靠性不可靠可能丢包可靠确认机制✅效率高较低类比发短信、寄信 打电话 ☎️区分发送端 / 接收端客户端 / 服务端1.2 TCP 三次握手面试必问客户端 服务端 | | | ① SYN (我想连接) | | ----------------------------- | | | | ② SYNACK (可以我也准备好了) | | ----------------------------- | | | | ③ ACK (收到开始传数据) | | ----------------------------- | | | ✅ 三次握手完成连接建立为什么是三次两次可能死锁服务端以为连上了客户端其实没收到确认三次才能保证双方都说清楚二、TCP 核心类 2.1 两个套接字类名角色作用获取方式Socket客户端套接字连接服务端、发送/接收数据new Socket(ip, port)ServerSocket服务端套接字监听端口、接收客户端连接new ServerSocket(port)2.2 核心方法速查Socket 常用方法方法功能getInputStream()获取输入流读取对方发来的数据 getOutputStream()获取输出流向对方发送数据 shutdownOutput()关闭输出流发送结束标记⚠️close()关闭连接ServerSocket 常用方法方法功能accept()接收客户端连接返回客户端 Socket阻塞2.3 数据交互方式客户端发送 → 服务端读取 客户端getOutputStream().write(...) 服务端getInputStream().read(...) 客户端读取 ← 服务端发送 客户端getInputStream().read(...) 服务端getOutputStream().write(...)三、TCP 基本通信 3.1 客户端代码importjava.net.Socket;importjava.io.OutputStream;publicclassTCP_Client{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{// ⚠️ new Socket() 就会触发三次握手// 成功说明连接建立 ✅失败抛出异常SocketsnewSocket(192.168.26.23,8888);// 发送消息给服务端OutputStreamoss.getOutputStream();os.write(江总你好.getBytes());s.close();System.out.println(客户端发送完成☎️);}}3.2 服务端代码importjava.net.ServerSocket;importjava.net.Socket;importjava.io.InputStream;publicclassTCP_Server{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{System.out.println(服务端启动等待连接...);// 1. 创建服务端指定端口ServerSocketssnewServerSocket(8888);// 2. accept() 阻塞等待客户端连接Socketclientss.accept();System.out.println(客户端已连接client.getInetAddress());// 3. 读取客户端消息InputStreamisclient.getInputStream();byte[]bufnewbyte[1024];intlenis.read(buf);// read() 阻塞直到读完StringmsgnewString(buf,0,len);System.out.println(收到msg);client.close();}}3.3 ⚠️ TCP 编程注意点服务端必须先启动否则客户端连接失败new Socket()触发三次握手服务端没启动就抛异常accept()阻塞直到有客户端连接read()阻塞直到读到数据或对方关闭流四、TCP 双向通信 4.1 服务端收消息 回复importjava.net.*;importjava.io.*;importjava.util.Scanner;publicclassTCP_ServerPro{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{ServerSocketssnewServerSocket(8888);ScannerscnewScanner(System.in);System.out.println(服务端启动...);Socketclientss.accept();System.out.println(客户端连接client.getInetAddress());while(true){// 1. 读取客户端消息InputStreamisclient.getInputStream();byte[]bufnewbyte[1024];intlenis.read(buf);StringmsgnewString(buf,0,len);System.out.println(客户端msg);// 2. 回复客户端System.out.print(请输入回复);Stringreplysc.next();OutputStreamosclient.getOutputStream();os.write(reply.getBytes());}}}4.2 客户端发消息 收回复importjava.net.*;importjava.io.*;importjava.util.Scanner;publicclassTCP_ClientPro{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{SocketsnewSocket(192.168.26.23,8888);ScannerscnewScanner(System.in);while(true){// 1. 发送消息System.out.print(请输入消息);Stringmsgsc.next();OutputStreamoss.getOutputStream();os.write(msg.getBytes());// 2. 接收服务端回复InputStreamiss.getInputStream();byte[]bufnewbyte[1024];intlenis.read(buf);System.out.println(服务端回复newString(buf,0,len));}}}五、TCP 文件上传 5.1 需求客户端上传图片到服务端服务端保存后给客户端响应。5.2 客户端读文件 上传importjava.net.*;importjava.io.*;publicclassTCP_FileClient{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{SocketsnewSocket(127.0.0.1,9999);// 1. 读取本地文件FileInputStreamfisnewFileInputStream(D:/1.jpg);OutputStreamoss.getOutputStream();// 2. 循环写出上传文件数据byte[]bufnewbyte[1024];intlen;while((lenfis.read(buf))!-1){os.write(buf,0,len);}// ⚠️ 关键告诉服务端我传完了s.shutdownOutput();fis.close();// 3. 读取服务端响应InputStreamiss.getInputStream();byte[]respBufnewbyte[1024];intrespLenis.read(respBuf);System.out.println(服务端newString(respBuf,0,respLen));s.close();}}5.3 服务端收文件 保存 响应importjava.net.*;importjava.io.*;importjava.util.Random;publicclassTCP_FileServer{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{ServerSocketssnewServerSocket(9999);System.out.println(文件服务器启动...);Socketclientss.accept();System.out.println(客户端上传client.getInetAddress());// 1. 读取客户端上传数据InputStreamisclient.getInputStream();// 2. 生成随机文件名防止覆盖RandomrnewRandom();FileOutputStreamfosnewFileOutputStream(D:/upload/r.nextInt(Integer.MAX_VALUE).jpg);byte[]bufnewbyte[1024];intlen;while((lenis.read(buf))!-1){fos.write(buf,0,len);// 保存到磁盘}fos.close();// 3. 给客户端响应OutputStreamosclient.getOutputStream();os.write(上传成功✅.getBytes());client.close();}}5.4 ⚠️ shutdownOutput() —— 文件上传的灵魂不用 shutdownOutput() 服务端 read() 永远阻塞不知道客户端传完了 用了 shutdownOutput() 客户端调用后发送一个结束标记 服务端 read() 收到 -1跳出循环 ✅一句话shutdownOutput() 告诉对方我说完了你可以处理了六、TCP 多线程并发服务器 6.1 为什么需要多线程单线程服务器 客户端A 连接 → 服务器处理A → 处理完才能处理B → 客户端B 等着体验极差 ❌ 多线程服务器 客户端A 连接 → 开线程1 处理A 客户端B 连接 → 开线程2 处理B → 同时处理互不影响 ✅6.2 多线程服务端代码importjava.net.*;importjava.io.*;importjava.util.Random;publicclassTCP_MultiThreadServer{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{ServerSocketssnewServerSocket(9999);System.out.println(多线程服务器启动...);while(true){Socketclientss.accept();// 等待客户端System.out.println(新客户端client.getInetAddress());// 为每个客户端开启独立线程newThread(()-{try{// 接收文件InputStreamisclient.getInputStream();RandomrnewRandom();FileOutputStreamfosnewFileOutputStream(D:/upload/r.nextInt(Integer.MAX_VALUE).jpg);byte[]bufnewbyte[1024];intlen;while((lenis.read(buf))!-1){fos.write(buf,0,len);}fos.close();// 响应客户端OutputStreamosclient.getOutputStream();os.write(上传成功✅.getBytes());client.close();System.out.println(客户端上传完成);}catch(Exceptione){e.printStackTrace();}}).start();// 启动线程}}}6.3 启动多个客户端测试publicclassTCP_MultiClientTest{publicstaticvoidmain(String[]args){// 同时启动 3 个客户端并发上传for(inti0;i3;i){newThread(()-{try{SocketsnewSocket(127.0.0.1,9999);FileInputStreamfisnewFileInputStream(D:/1.jpg);OutputStreamoss.getOutputStream();byte[]bufnewbyte[1024];intlen;while((lenfis.read(buf))!-1){os.write(buf,0,len);}fis.close();s.shutdownOutput();// 接收响应InputStreamiss.getInputStream();byte[]respnewbyte[1024];intrespLenis.read(resp);System.out.println(Thread.currentThread().getName()newString(resp,0,respLen));s.close();}catch(Exceptione){e.printStackTrace();}}).start();}}} 多线程上传优势多个客户端同时上传✅每个客户端独占线程互不干扰服务端持续运行不用重启七、HTTP 协议入门——网页背后的原理 7.1 HTTP 是什么HTTPHyperText Transfer Protocol超文本传输协议应用层最常用的协议。7.2 HTTP 请求格式GET /index.html HTTP/1.1 ← 请求行方法 路径 版本 Host: www.example.com ← 请求头 User-Agent: Mozilla/5.0 ← 空行必须 [请求体] ← GET 请求通常没有7.3 HTTP 响应格式HTTP/1.1 200 OK ← 状态行版本 状态码 消息 Content-Type: text/html ← 响应头 Content-Length: 1234 ← 空行必须 html.../html ← 响应体网页内容7.4 常见状态码状态码含义200请求成功 ✅301永久重定向302临时重定向404资源未找到 ❌500服务器内部错误 ⚠️7.5 TCP 与 HTTP 的关系TCP 是传输层协议 → 负责可靠传输数据 ☎️ ↓ HTTP 是应用层协议 → 定义数据格式请求头/响应头 ↓ HTTP 底层使用 TCP 传输一句话HTTP 带格式的 TCP本篇总结 TCP 协议☎️面向连接、可靠传输、三次握手确认三次握手SYN → SYNACK → ACK保证双方都确认连接Socket vs ServerSocket客户端new Socket(ip,port)、服务端new ServerSocket(port)accept()数据交互getInputStream()读、getOutputStream()写TCP 双向通信客户端发→服务端收→服务端回→客户端收文件上传客户端读文件写服务端 shutdownOutput()发送结束标记多线程服务器while(true) { accept(); new Thread(...).start(); }支持并发HTTP 协议应用层协议定义请求/响应格式底层用 TCP 传输作者书源丶发布平台CSDN