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Java 实现 TCP 一发一收通信

news 2025/7/22 12:06:06

在网络编程中，TCP（传输控制协议）凭借其可靠传输的特性，成为需要确保数据完整性场景的核心选择。本文将基于一段 Java 代码实例，全面解析 TCP 单向通信的实现逻辑，帮助开发者掌握 TCP 编程的基础框架与底层原理。

核心代码展示

以下是实现 TCP 单向通信的完整代码，包含客户端与服务器端两个部分：

客户端（Client）代码

package com.practical.agreement.tcp.tcp_1;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.io.DataOutputStream;
/*
@description:
@ClassName Client
@author chen
@create 2025-07-21 14:53
@Version 1.0
*/
public class Client
{public static void main(String[] args) throws Exception{// 1、创建Socket对象，并同时请求与服务端程序的连接。Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);// 2、从socket通信管道中得到一个字节输出流，用来发数据给服务端程序。OutputStream os = socket.getOutputStream();// 3、把低级的字节输出流包装成数据输出流DataOutputStream dos = new DataOutputStream(os);// 4、开始写数据出去了dos.writeUTF("发送数据----~~~~~~~");dos.close();// 5、释放连接资源socket.close(); // 释放连接资源}
}

服务器端（Server）代码

package com.practical.agreement.tcp.tcp_1;
import java.io.DataInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/*
@description:
@ClassName Server
@author chen
@create 2025-07-21 14:54
@Version 1.0
*/
public class Server
{public static void main(String[] args) throws Exception{System.out.println("-----服务端启动成功-------");// 1、创建ServerSocket的对象，同时为服务端注册端口。ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);// 2、使用serverSocket对象，调用一个accept方法，等待客户端的连接请求Socket socket = serverSocket.accept();// 3、从socket通信管道中得到一个字节输入流。InputStream is = socket.getInputStream();// 4、把原始的字节输入流包装成数据输入流DataInputStream dis = new DataInputStream(is);// 5、使用数据输入流读取客户端发送过来的消息String rs = dis.readUTF();System.out.println(rs);// 其实我们也可以获取客户端的IP地址System.out.println(socket.getRemoteSocketAddress());dis.close();socket.close();}
}

一、TCP 协议基础与代码功能解析

TCP 是一种面向连接的可靠传输协议，其核心特性体现在：

连接导向：通信前必须通过 "三次握手" 建立连接

可靠传输：通过序列号、确认应答、超时重传等机制保证数据完整

流量控制：通过滑动窗口机制避免接收方缓冲区溢出

拥塞控制：根据网络状况动态调整发送速率

本次展示的代码实现了 TCP 最基础的单向通信模式：客户端主动发起连接并发送一条字符串消息，服务器端接收消息后打印内容及客户端地址信息。该代码虽简单，却完整包含了 TCP 通信的核心流程，是理解复杂 TCP 应用的基础。

二、代码执行流程深度解析

1. 服务器端启动与等待连接

服务器端的运行遵循 "初始化 - 等待 - 处理" 的逻辑：

端口注册：通过new ServerSocket(8888)创建服务器端对象，同时向系统注册 8888 端口，用于监听客户端连接请求
阻塞等待：serverSocket.accept()方法会进入阻塞状态，直到有客户端发起连接请求，此时返回一个Socket对象，建立与客户端的专属通信管道
流初始化：从Socket中获取字节输入流InputStream，并包装为DataInputStream—— 这种包装能直接读取 Java 基本数据类型，简化字符串传输流程
数据读取：dis.readUTF()方法读取客户端发送的 UTF-8 编码字符串，该方法会严格按照writeUTF()的编码格式解析数据
资源释放：读取完成后关闭输入流和Socket，释放系统资源

2. 客户端连接与数据发送

客户端的执行流程体现了 TCP 的主动发起特性：

建立连接：new Socket("127.0.0.1", 8888)通过指定 IP 地址（本地回环地址）和端口号，向服务器端发起连接请求，底层会完成三次握手过程
输出流准备：获取Socket的字节输出流OutputStream，并包装为DataOutputStream，便于使用writeUTF()方法发送字符串
消息发送：dos.writeUTF()会先写入字符串长度（2 字节），再写入 UTF-8 编码的字节序列，确保服务器端能准确解析
连接关闭：发送完成后关闭输出流和Socket，触发四次挥手过程终止连接