四十三、网络编程（下）——TCP 编程与 HTTP 入门

书源丶2026-05-08 17:20

😫 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！📝）

复制代码 
客户端                            服务端
  |                                |
  | ① SYN (我想连接)              |
  | -----------------------------> |
  |                                |
  | ② SYN+ACK (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

复制代码 
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

java 复制代码 
import java.net.Socket;
import java.io.OutputStream;

public class TCP_Client {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // ⚠️ new Socket() 就会触发三次握手！
        // 成功说明连接建立 ✅，失败抛出异常
        Socket s = new Socket("192.168.26.23", 8888);

        // 发送消息给服务端
        OutputStream os = s.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

java 复制代码 
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.io.InputStream;

public class TCP_Server {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.out.println("服务端启动，等待连接...📞");

        // 1. 创建服务端，指定端口
        ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);

        // 2. accept() 阻塞等待客户端连接
        Socket client = ss.accept();
        System.out.println("客户端已连接：" + client.getInetAddress());

        // 3. 读取客户端消息
        InputStream is = client.getInputStream();
        byte[] buf = new byte[1024];
        int len = is.read(buf);  // read() 阻塞，直到读完
        String msg = new String(buf, 0, len);
        System.out.println("收到：" + msg);

        client.close();
    }
}

3.3 ⚠️ TCP 编程注意点

  1. 服务端必须先启动！否则客户端连接失败
  2. new Socket() 触发三次握手，服务端没启动就抛异常
  3. accept() 阻塞，直到有客户端连接
  4. 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）

java 复制代码 
import java.net.*;
import java.io.*;
import java.util.Scanner;

public class TCP_ServerPro {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("服务端启动...📞");

        Socket client = ss.accept();
        System.out.println("客户端连接：" + client.getInetAddress());

        while (true) {
            // 1. 读取客户端消息
            InputStream is = client.getInputStream();
            byte[] buf = new byte[1024];
            int len = is.read(buf);
            String msg = new String(buf, 0, len);
            System.out.println("客户端：" + msg);

            // 2. 回复客户端
            System.out.print("请输入回复：");
            String reply = sc.next();
            OutputStream os = client.getOutputStream();
            os.write(reply.getBytes());
        }
    }
}

4.2 客户端（发消息 + 收回复）

java 复制代码 
import java.net.*;
import java.io.*;
import java.util.Scanner;

public class TCP_ClientPro {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Socket s = new Socket("192.168.26.23", 8888);
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        while (true) {
            // 1. 发送消息
            System.out.print("请输入消息：");
            String msg = sc.next();
            OutputStream os = s.getOutputStream();
            os.write(msg.getBytes());

            // 2. 接收服务端回复
            InputStream is = s.getInputStream();
            byte[] buf = new byte[1024];
            int len = is.read(buf);
            System.out.println("服务端回复：" + new String(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）

java 复制代码 
import java.net.*;
import java.io.*;

public class TCP_FileClient {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Socket s = new Socket("127.0.0.1", 9999);

        // 1. 读取本地文件
        FileInputStream fis = new FileInputStream("D:/1.jpg");
        OutputStream os = s.getOutputStream();

        // 2. 循环写出（上传）文件数据
        byte[] buf = new byte[1024];
        int len;
        while ((len = fis.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
        InputStream is = s.getInputStream();
        byte[] respBuf = new byte[1024];
        int respLen = is.read(respBuf);
        System.out.println("服务端：" + new String(respBuf, 0, respLen));

        s.close();
    }
}

5.3 服务端（收文件 + 保存 + 响应）

java 复制代码 
import java.net.*;
import java.io.*;
import java.util.Random;

public class TCP_FileServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ServerSocket ss = new ServerSocket(9999);
        System.out.println("文件服务器启动...📤");

        Socket client = ss.accept();
        System.out.println("客户端上传：" + client.getInetAddress());

        // 1. 读取客户端上传数据
        InputStream is = client.getInputStream();

        // 2. 生成随机文件名（防止覆盖）
        Random r = new Random();
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(
            "D:/upload/" + r.nextInt(Integer.MAX_VALUE) + ".jpg"
        );

        byte[] buf = new byte[1024];
        int len;
        while ((len = is.read(buf)) != -1) {
            fos.write(buf, 0, len);  // 保存到磁盘
        }
        fos.close();

        // 3. 给客户端响应
        OutputStream os = client.getOutputStream();
        os.write("上传成功！✅".getBytes());

        client.close();
    }
}

5.4 ⚠️ shutdownOutput() ------ 文件上传的灵魂

复制代码 
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？

复制代码 
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

java 复制代码 
import java.net.*;
import java.io.*;
import java.util.Random;

public class TCP_MultiThreadServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ServerSocket ss = new ServerSocket(9999);
        System.out.println("多线程服务器启动...🧵");

        while (true) {
            Socket client = ss.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！
            new Thread(() -> {
                try {
                    // 接收文件
                    InputStream is = client.getInputStream();
                    Random r = new Random();
                    FileOutputStream fos = new FileOutputStream(
                        "D:/upload/" + r.nextInt(Integer.MAX_VALUE) + ".jpg"
                    );

                    byte[] buf = new byte[1024];
                    int len;
                    while ((len = is.read(buf)) != -1) {
                        fos.write(buf, 0, len);
                    }
                    fos.close();

                    // 响应客户端
                    OutputStream os = client.getOutputStream();
                    os.write("上传成功！✅".getBytes());

                    client.close();
                    System.out.println("客户端上传完成！");
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();  // 启动线程！
        }
    }
}

6.3 启动多个客户端测试

java 复制代码 
public class TCP_MultiClientTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 同时启动 3 个客户端，并发上传
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    Socket s = new Socket("127.0.0.1", 9999);
                    FileInputStream fis = new FileInputStream("D:/1.jpg");
                    OutputStream os = s.getOutputStream();

                    byte[] buf = new byte[1024];
                    int len;
                    while ((len = fis.read(buf)) != -1) {
                        os.write(buf, 0, len);
                    }
                    fis.close();
                    s.shutdownOutput();

                    // 接收响应
                    InputStream is = s.getInputStream();
                    byte[] resp = new byte[1024];
                    int respLen = is.read(resp);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                        + "：" + new String(resp, 0, respLen));
                    s.close();
                } catch (Exception e) {
                    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

HTTP（HyperText 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

复制代码 
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

复制代码 
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

复制代码 
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 📝

  1. TCP 协议 ☎️：面向连接、可靠传输、三次握手确认
  2. 三次握手 📝：SYN → SYN+ACK → ACK，保证双方都确认连接
  3. Socket vs ServerSocket 🔧：客户端 new Socket(ip,port)、服务端 new ServerSocket(port) + accept()
  4. 数据交互 📥📤：getInputStream() 读、getOutputStream() 写
  5. TCP 双向通信 💬：客户端发→服务端收→服务端回→客户端收
  6. 文件上传 📤：客户端读文件写服务端 + shutdownOutput() 发送结束标记
  7. 多线程服务器 🧵：while(true) { accept(); new Thread(...).start(); } 支持并发
  8. 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

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