JavaEE & UDP简易翻译服务器 & 网络编程示例2 & CTP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 & CTP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

public static void main(String[] args) throws IOException {
    UDPDictServer udpDictServer = new UDPDictServer(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

2. 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CTP 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 CTP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~

public class TCPEchoServer {
    private ServerSocket serverSocket = null;

    public TCPEchoServer(int port) throws IOException {
        this.serverSocket = new ServerSocket(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

public void start() throws IOException {
    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

public void processConnect(Socket clientSocket) throws IOException {
    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 = new Scanner(inputStream);
        //这个对象将自动读取【字节流/其他流】为【字符流】
        PrintWriter printWriter = new PrintWriter(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

2. 打开输入输出流

3. 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？

4. 建立长连接

5. 获得请求并计算

   • 回显计算：

   • public String process(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 CTP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~

public class TCPEchoClient {
    Socket socket = null;//此socket对象代表了服务器的socket文件~

    public TCPEchoClient(String host, int port) throws IOException {
        this.socket = new Socket(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

public void start() {
    Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    try (InputStream inputStream = socket.getInputStream();
         OutputStream outputStream = socket.getOutputStream()){
        PrintWriter printWriter = new PrintWriter(outputStream);
        Scanner scannerFromServer = new Scanner(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flush
            System.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）

public static void main(String[] args) throws IOException {
    TCPEchoServer tcpEchoServer = new TCPEchoServer(9090);
    tcpEchoServer.start();
}

• 客户端进程：
  • IP自己去查~

public static void main(String[] args) throws IOException {
    TCPEchoClient tcpEchoClient = new TCPEchoClient("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~

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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！

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