利用Java实现网络通信 TCP、UDP通信

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本文主要讨论如何利用Java实现网络通信,包括TCP通信、UDP通信、组播和NIO。

TCP连接

TCP是基于套接字的。在TCP连接中,我们将使用服务器套接字和套接字。客户端和服务器建立连接后,剩下的基本就是I/O的控制了。

我们先来看一个简单的TCP通信,分为客户端和服务器端。

客户端代码如下:

简单的TCP客户端

服务器端代码如下:

简单版TCP服务器端

这里服务器的功能很简单。它接收客户端发送的消息,然后将消息“完整”地返回给客户端。当客户端发送“end”时,通信结束。

以上代码基本勾勒了TCP通信时客户端和服务器的主要框架。我们可以发现,在上面的代码中,服务器在任何时候只能处理来自客户端的一个请求,这个请求是串行处理的,不能并行处理,这与我们认为的服务器处理方法不同。我们可以给服务器增加多线程。当客户端请求进入时,我们创建一个线程来处理相应的请求。

改进的服务器端代码如下:

TCP服务器端多线程版本

修改后的服务器可以同时处理来自客户端的多个请求。

在编程的过程中,我们会有“资源”的概念。例如,数据库连接是一种典型的资源。为了提高性能,我们通常不直接破坏数据库连接,而是使用数据库连接池来管理多个数据库连接,达到了重用的目的。对于Socket连接来说,也是一种资源。当我们的程序需要很多Socket连接时,如果每个连接都需要重新建立,效率会非常低。

类似于数据库连接池,我们也可以设计TCP连接池。这里的想法是,我们使用一个数组来维护多个套接字连接,另一个状态数组来描述每个套接字连接是否正在使用。当程序需要套接字连接时,我们遍历状态数组,取出第一个未使用的套接字连接,如果所有连接都在使用ÿ



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