一、网络通信的三个核心
网络编程
- Socket是网络驱动层提供给网络应用程序编程的接口和一种机制。
- TCP/IP: 传输控制协议/因特网互联协议，也叫网络通信协议，这个协议是Internet最基本的协议，是由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。
- IP地址: 网络中每台计算机都有一个标识号，本地的IP地址为127.0.0.1，也可以写作localhost。
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端口: 范围为0～65535， 0-1023之间的端口数用于一些知名的网络服务和应用。
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IO编程
- IO流: 输入输出流。流是一组有顺序的，有起点和终点的字节集合，是对数据传输的总称或抽象。即数据在两设备间的传输称为流。 流的本质是数据传输，根据数据传输特性将流抽象为各种类，方便更直观的进行数据操作。
-
IO流的分类:根据处理数据类型的不同分为：字符流和字节流。根据数据流向不同分为：输入流和输出流。Xnip2019-10-31_11-35-45.jpg
多线程编程
- 线程: 线程实际上是在进程基础之上的进一步划分，一个进程启动之后，里面的若干程序又可以划分成若干个线程。线程是进程中的一个执行路径，共享一个内存空间，线程之间可以自由切换，并发执行，一个进程最少有一个线程（单线程程序）一个程序可以同时执行多个任务，来提高效率。
- 多线程应用场景示例
- 同时下载多个电影、FTP下载
- 多人同时聊天、商品秒杀
- tomcat、servlet多线程、分布式计算
- 自动作业处理：比如定期备份日志、定期备份数据库
- 并行：就是两个任务同时运行(多个CPU)。并发：是指两个任务同时请求运行，而处理器一次只能接受一个任务，就会把两个任务安排轮流执行，由于CPU时间片运 行时间较短,就会感觉两个任务在同时执行。
二、多客户端通信原理分析
服务器: 作为多个客户端发送消息的中转站，在内部首先要创建一个固定大小的线程池，每当客户端访问时，服务器创建一个线程去处理客户端请求，通过多个线程之间的通信来实现消息的传递。
客户端: 要创建一个单线程来处理从服务器获取的数据。
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三、代码实现
- Server->服务器程序
- Client ->客户端程序
- UserThread->服务器读取消息的工作线程
- ReadInfoThread->客户端读取消息的工作线程
- Message->消息包
- MessageType->消息包类型
// 服务器读取消息的工作线程
class UserThread implements Runnable{
// 代表客户端的惟一标识
private String name;
// 代表要处理的客户端
private Socket socket;
// 代表要处理客户端的线程集合
private Vector<UserThread> vector;
// 对象的输入流
private ObjectInputStream in;
// 对象的输出流
private ObjectOutputStream out;
// 循环的标记
private boolean flag = true;
// 构造方法
public UserThread(Socket socket, Vector<UserThread> vector){
this.socket = socket;
this.vector = vector;
vector.add(this);
}
@Override
public void run() {
// 提示客户端连接
System.out.println("客户端"+socket.getInetAddress().getHostAddress()+"已经连接");
try {
// 初始化输入输出流
in = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
out = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
// 循环的读取消息
while (flag){
Message m = (Message) in.readObject();
// 判断消息的类型
switch (m.getType()){
// 登陆类型
case MessageType.TYPE_LOGIN:
// 获取发送者的姓名
name = m.getFrom();
// 设置返回消息
m.setInfo("welcome: ");
out.writeObject(m);
break;
// 发送消息类型
case MessageType.TYPE_SEND:
// 获取接收者
String to = m.getTo();
// 获取当前集合的长度
int size = vector.size();
// 定义处理客户端线程
UserThread ut;
// 遍历集合
for (int i = 0; i < size; i++) {
ut = vector.get(i);
// 匹配接收方姓名
if (to.equals(ut.name) && ut != this){
// 找到客户端对应的中转进程 将消息发送给对应的客户端
ut.out.writeObject(m);
break;
}
}
break;
}
}
in.close();
out.close();
} catch (IOException e) {
flag = false;
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
flag = false;
e.printStackTrace();
}
}
}
// 客户端读取消息的工作线程
class ReadInfoMessage implements Runnable {
// 定义对象输入流
private ObjectInputStream in;
// 设置循环标记
private boolean flag = true;
public ReadInfoMessage(ObjectInputStream in) {
this.in = in;
}
public void setFlag(boolean flag) {
this.flag = flag;
}
@Override
public void run() {
while (flag) {
try {
Message message = (Message) in.readObject();
System.out.println("[" + message.getFrom() + "]:" + message.getInfo());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (in != null) {
try {
in.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
具体代码可参考
https://github.com/JacksonMike/Java_ultimate/tree/master/communiaction
四、多客户端通信的具体应用
- 心跳检测
- 办公 OA 系统中的即时通讯系统
- 客户端 TCP 长连接和短连接
- 基于 MINA的高性能 RPC 异步 框架Missian
- dubbo/dubbox
- motan
- spring cloud
