網絡編程 04：TCP連接，客戶端與服務器的區別，實現 TCP 聊天及文件上傳，Tomcat 的簡單使用

一、概述

記錄時間 [2025-08-29]

前置文章：

網絡編程 01：計算機網絡概述，網絡的作用，網絡通信的要素，以及網絡通信協議與分層模型

網絡編程 02：IP 地址，IP 地址的作用、分類，通過 Java 實現 IP 地址的信息獲取

網絡編程 03：端口的定義、分類，端口映射，通過 Java 實現了 IP 和端口的信息獲取

本文講述網絡編程相關知識——TCP連接，包括客戶端與服務器的區別，如何實現 TCP 聊天及文件上傳等。

同時，文章簡單介紹了 Tomcat（服務器）的相關使用。

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維持現狀。512 紀念日快樂。

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二、TCP

1. TCP 聊天

思路整理

客戶端和服務器之間如何進行通信——創建連接 + 收發消息。

客戶端

連接服務器 Socket
發送消息

服務器

建立服務的端口 ServerSocket
等待用戶的連接 accept
接收用戶消息

客戶端和服務器之間收發消息通過 I/O 流來實現。

發送消息，socket.getOutputStream()
接收消息，socket.getInputStream()

為防止接收消息亂碼，接收方需要使用管道流來處理接收到的消息。

new ByteArrayOutputStream()

所有資源在使用后都需要正確關閉，如，socket，serverSocket 等。

關閉資源的順序為：先開后關；
關閉資源前要先判斷它是否為空，非空則關閉；
關閉資源操作需要拋出異常。

服務器代碼實現

服務器先啟動，處在監聽過程中，等待客戶端的連接。

服務器有一個地址（IP + Port），通過這個地址，客戶端才能和服務器連接。

通過 serverSocket.accept() 獲取連接過來的客戶端，就是客戶端的 socket。

然后讀取客戶端的信息。

經過管道處理后，輸出信息。

結束后關閉資源。

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;// 服務端
public class TcpServerDemo01 {public static void main(String[] args) {// 服務端地址ServerSocket serverSocket = null;// 連接過來的客戶端Socket socket = null;// 輸入流InputStream is = null;// 管道流ByteArrayOutputStream baos = null;try {// 1. 我得有一個地址serverSocket = new ServerSocket(9999);// 循環等待客戶端連接過來while (true) {// 2. 等待客戶端連接過來socket = serverSocket.accept();// 3. 讀取客戶端的消息// 消息從客戶端流出 Out，流進服務器 Inputis = socket.getInputStream();// 管道流// 給流進來的消息套一個管道，得到從管道中流出來的消息，所有用 Outputbaos = new ByteArrayOutputStream();byte[] buffer = new byte[1024];int len;while ((len = is.read(buffer)) != -1) {baos.write(buffer, 0, len);}System.out.println(baos.toString());}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {// 4. 關閉資源, 判非空, 然后先開后關// null 了就沒必要關了if (baos != null) {try {baos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if (is != null) {try {is.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if (socket != null) {try {socket.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if (serverSocket != null) {try {serverSocket.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}
}

客戶端代碼實現

客戶端通過服務器的地址（IP + Port）連接上服務器，連接的方式是 socket。

客戶端給服務器發消息。

結束后關閉資源。

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;// 客戶端
public class TcpClientDemo01 {public static void main(String[] args) {// 客戶端連接Socket socket = null;// 輸出流OutputStream os =  null;try {// 1. 要知道服務器的地址, 端口號InetAddress serverIP = InetAddress.getByName("127.0.0.1");int port = 9999;// 2. 創建一個 socket 連接socket = new Socket(serverIP, port);// 3. 發送 IO 消息流os = socket.getOutputStream();os.write("你好，歡迎".getBytes());} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {// 4. 關閉資源, 判非空, 然后先開后關if (os != null) {try {os.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if (socket != null) {try {socket.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}
}

2. TCP 文件上傳

文件流，流的概念

客戶端給服務端傳文件：

文件通過文件管道流出：客戶端中，先流入（In）文件管道，再流出（Out）去到服務端。
文件流入（In）服務端，流入要讀（read）；服務端用文件管道流出（Out），流出要寫（write），就是保存。

就相當于客戶端流出，到服務端流入，然后它們自己可以套管道，管道一頭流入，另一頭流出。

流入要讀（read），流出要寫（write）

while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {os.write(buffer, 0, len);
}

工作目錄

當我們要讀取一個文件時，得先知道該文件的位置，也就是文件路徑。

new File("file")：獲取項目文件的方法，需要傳入的參數是文件路徑，如果是相對路徑的話，起始路徑為當前 Java 項目的工作目錄。

在項目中有一個圖片資源，如何獲取這個圖片的相對路徑呢？需要通過 Java 項目的工作目錄。

獲取當前 Java 項目的工作目錄的方式：

public class TestPath {public static void main(String[] args) {String currentDir = System.getProperty("user.dir");System.out.println("當前工作目錄: " + currentDir);}
}

例如：

當前工作目錄為：C:\JavaSE；

NetStudy 是 JavaSE 項目中的一個模塊，圖片資源 tx.jpg 位于 JavaSE/NetStudy 目錄下；

那么 tx.jpg 的獲取方式是：new File("NetStudy/tx.jpg")

服務器代碼實現

服務器監聽、等待客戶端的連接。

接收客戶端發送過來的文件，通過文件管道流處理后，保存文件。（這里的文件是一張圖片）

通知客戶端，文件接收完成。

結束后關閉資源。

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;// 服務端
public class TcpServerDemo02 {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1. 創建服務, 給出連接的端口ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9000);// 2. 監聽客戶端的連接// 一直等待, 會阻塞直到有客戶端連接// 這個 socket 就是客戶端的 socketSocket socket = serverSocket.accept();// 3. 獲取輸入流// 創建一個輸入流,用來輸入客戶端的流InputStream is = socket.getInputStream();// 4. 文件輸出, 接收客戶端的文件// 用文件管道流寫出文件, 給出文件保存到位置和文件名FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("NetStudy/receive.jpg"));byte[] buffer = new byte[1024];int len;while ((len = is.read(buffer)) != -1) {fos.write(buffer, 0, len);}// 5. 通知客戶端, 文件接收完成// 創建一個輸出流, 用來輸出給客戶端OutputStream os = socket.getOutputStream();// 傳信息給客戶端os.write("文件已被服務端接收完成".getBytes());// 6. 關閉資源os.close();fos.close();is.close();socket.close();serverSocket.close();}
}

客戶端代碼實現

文件先通過文件管道流讀入項目里，然后才能通過 socket 發送。

建立 socket 連接后，向服務器發送文件。

文件發送完畢后，結束輸出流，并告知服務器。（因為服務器和客戶端用的是同一個 socket，如果文件發送完不結束流的話，會影響后面的消息發送和接收）

接收服務器發送的 “完成信號”。

結束后關閉資源。

import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;// 客戶端
public class TcpClientDemo02 {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1. 建立服務端連接,ip+portSocket socket = new Socket(InetAddress.getByName("127.0.0.1"), 9000);// 2. 創建一個輸出流// 用來輸出給服務端OutputStream os = socket.getOutputStream();// 3. 傳文件給服務端// 讀取文件: 文件輸入流, 先把文件輸入管道,管道才能讀出來// System.getProperty("user.dir"); 獲取項目的工作目錄// 獲取 tx.jpg 的相對位置FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("NetStudy/tx.jpg"));// 讀出文件管道流中的文件, 并向服務端寫出文件byte[] buffer = new byte[1024];int len;while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {os.write(buffer, 0, len);}// 4. 通知服務端文件傳輸完畢socket.shutdownOutput();System.out.println("通知服務端文件傳輸完畢");// 5. 確定服務端接收完畢, 才能斷開連接// 收到服務端的完成信號后,斷開連接// 創建一個輸入流,用來接收服務端的流InputStream is = socket.getInputStream();// 用管道流寫出文件ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();byte[] buffer2 = new byte[1024];int len2;while ((len2 = is.read(buffer2)) != -1) {baos.write(buffer2, 0, len2);}// 輸出管道流里的內容System.out.println(baos.toString());// 6. 關閉資源baos.close();is.close();fis.close();os.close();socket.close();}
}