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Java进阶14 TCP&日志&枚举

一、网络编程TCP

Java对基于TCP协议得网络提供了良好的封装，使用Socket对象来代表两端的通信端口，并通过Socket产生IO流来进行网络通信。

1、TCP协议发数据

1.1 构造方法

方法	说明
Socket(InetAddress address,int port)	创建流套接字并将其连接到指定IP指定端口号
Socket(String host,int port)	创建流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号

1.2 相关方法

方法	说明
InputStream getInputStream()	返回此套接字的输入流
OutputStream getOutputStream()	返回此套接字的输出流

1.3 代码实现

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建客户端的Socket对象(Socket)
        //Socket(String host, int port) 创建流套接字并将其连接到指定主机上的指定端口号
        Socket s = new Socket("127.0.0.1",10000);
​
        //获取输出流，写数据
        //OutputStream getOutputStream() 返回此套接字的输出流
        OutputStream os = s.getOutputStream();
        os.write("hello,tcp,我来了".getBytes());
​
        //释放资源
        os.close();
        s.close();
    }
}

2、TCP协议收数据

Java为客户端提供了Socket类，为服务端提供了ServeSocket类

2.1 构造方法

方法	说明
ServerSocket(int port)	创建绑定到指定端口的服务器套接字

2.2 相关方法

方法	说明
Socket accept()	监听要连接到此的套接字并接受它

2.3 代码实现

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建服务器端的Socket对象(ServerSocket)
        //ServerSocket(int port) 创建绑定到指定端口的服务器套接字
        ServerSocket ss = new ServerSocket(10000);
​
        //Socket accept() 侦听要连接到此套接字并接受它
        Socket s = ss.accept();
​
        //获取输入流，读数据，并把数据显示在控制台
        InputStream is = s.getInputStream();
        byte[] bys = new byte[1024];
        int len = is.read(bys);
        String data = new String(bys,0,len);
        System.out.println("数据是：" + data);
​
        //释放资源
        s.close();
        ss.close();
    }
}

注意事项：

• accept方法是阻塞的，作用就是等待客户端连接

• 客户端创建对象并连接服务器,此时是通过三次握手协议,保证跟服务器之间的连接

• 针对客户端来讲,是往外写的,所以是输出流 针对服务器来讲,是往里读的,所以是输入流

• read方法也是阻塞的

• 客户端在关流的时候,还多了一个往服务器写结束标记的动作

• 最后一步断开连接,通过四次挥手协议保证连接终止

3、三次握手和四次挥手

3.1 三次握手

3.2 四次挥手

4、TCP文件上传案例

• 案例需求

  客户端：数据来自于本地文件，接收服务器反馈

  服务器：接收到的数据写入本地文件，给出反馈

• 分析思路

  • 创建客户端对象，创建输入流对象指向文件，每读一次数据就给服务器输出一次数据，输出结束后使用shutdownOutput()方法告知服务端传输结束

  • 创建服务器对象，创建输出流对象指向文件，每接受一次数据就使用输出流输出到文件中，传输结束后，使用输出流给客户端反馈信息

  • 客户端接收服务端的回馈信息

• 相关方法

  方法	说明
  void shutdownInput()	将此套接字的输入流放置在“流的末尾”
  void shutdownOutput()	禁止用此套接字的输出流

• 服务端优化思路

  • 服务端可以多次处理

    • 循环包裹while(true)

    • 使用UUID区分了重名文件，防止二次上传文件重名造成覆盖

  • 将服务器改进为多线程版本，满足多个客户端同时通信

  • 改为线程池

• 代码实现

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1、创建Socket对象指定ip和端口
        Socket socket = new Socket("192.168.11.251",8888);
        //2、获取传输数据的流对象（网络流）
        InputStream is = socket.getInputStream();
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        //3、将字节流转换为字符串（读写的内容有中文）
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
        PrintStream ps = new PrintStream(os);
        File file = new File("D:\\好哥哥.jpg");
        //4、写出文件名
        ps.println(file.getName());
        //5、读取服务端消息
        String state = br.readLine();
        if("ok".equals(state)){
            //6、上传文件（字节）
            //创建本地字节输入流关联要上传的文件
            FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
            byte[] bys = new byte[1024];
            int len;
            while((len=fis.read(bys))!=-1){
                os.write(bys,0,len);
            }
            //重点：写出结束标记给服务端
            socket.shutdownOutput();
            fis.close();
            //7、读取上传结果
            String result = br.readLine();
            System.out.println(result);
            //8、关流
            socket.close();
        }
    }
}

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1、创建ServerSocket对象指定端口
        ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
        System.out.println("服务端开启，等待客户端连接");
​
        ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(
                5,
                10,
                60,
                TimeUnit.SECONDS,
                new ArrayBlockingQueue<>(20),
                Executors.defaultThreadFactory(),
                new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
        );
​
        while (true) {
            //2、调用accept方法响应客户端的请求
            Socket socket = server.accept();
​
            //new Thread(new SubmitFileTask(socket)).start();
            pool.submit(new FileSubmitTask(socket));
        }
    }
}

public class FileSubmitTask implements Runnable{
    //为了拿到另一个类的数据，将其作为参数传进本类，在本类创建带参构造并接收该参数赋值给本类的成员变量，就拿到了
    private Socket socket;
    public FileSubmitTask(Socket socket) {
        this.socket=socket;
    }
​
    @Override
    public void run() {
        try {
            //3、获取传输的输入流对象（网络流）
            InputStream is = socket.getInputStream();
            OutputStream os = socket.getOutputStream();
            //4、将字节流转换为字符串(读写的内容有中文)
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
            PrintStream ps = new PrintStream(os);
            //5、读取客户端发送的文件名
            String fileName = br.readLine();
            //关联服务端的存储路径
            File update = new File("D:\\itheima\\Resource", UUID.randomUUID()+fileName);
            //6、写给客户端消息
            ps.println("ok");
            //7、创建本地字节输出流，关联存储路径
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(update);
            //8、IO读写
            byte[] bys = new byte[1024];
            int len;
            while((len = is.read(bys))!=-1){
                fos.write(bys,0,len);
            }
            fos.close();
            //9、写出上传成功
            ps.println("上传成功！");
            //10、关流
            socket.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

二、日志

程序中的日志可以用来记录程序运行过程中的信息，并可以进行永久存储。日志和输出语句的比较

	输出语句	日志技术
输出位置	只能是控制台	可以将日志信息写入到文件或者数据库中
取消日志	需要修改代码，灵活性比较差	不需要修改代码，灵活性比较好
多线程	性能较差	性能较好

1、日志体系结构

• 日志规范：一些接口，提供给日志的实现框架设计的标准

• 日志框架：牛人或者第三方公司已经做好的日志记录实现代码，后来直接可以拿去使用

• 因为对Commons Logging 的接口不满意，有人就搞了SLF4J；因为对Log4j的性能不满意，有人就搞了Logback

2、Logback快速入门

• 官网： Logback Home

• 三个技术模块

  模块名	介绍
  locback-core	该模块为其他两个模块提供基础代码，必须有。
  logback-classic	完整实现了slf4j API的模块。
  logback-access	logback-access 模块与 Tomcat 和 Jetty 等 Servlet 容器集成，以提供 HTTP 访问日志功能

2.1 操纵步骤

第一步：引入jar包

jar包本质来说就是压缩包，内部存储的都是别人已经写好的代码。在需要导包的项目模块下，和src平级的位置，创建lib目录，将需要的jar包都放进去，然后勾选Add as Library。导jar包只是目前的做法，后面会学maven来管理jar包，不用手动导入

第二步：导入配置文件

将日志的配置信息文件（logback.xml）复制到模块的src

• 日志级别和配置文件详解

  通过通过logback.xml 中的<appender>标签可以设置输出位置和日志信息的详细格式。通常可以设置2个日志输出位置：一个是控制台、一个是系统文件中

第三步：获取日志对象使用

public class LogTest {
    public static void main(String[] args) {
        //获取记录日志对象
        Logger logger = LoggerFactory.getLogger("LogTest.class");
        //记录日志
        logger.info("记录了一条日志");
    }
}

三、枚举

枚举是Java中的一种特殊类型，其作用是为了做信息的标志和信息的分类。枚举可以理解为一种多例设计模式，保证类的对象，在内存中只有固定的几个

1、定义格式

修饰符 enum 枚举类型{
    //第一行都是罗列枚举类实例的名称
    枚举项1,枚举项2,枚举项3;
}

enum Season{
    SPRING,SUMMER,AUTUMN,WINTER;
}

2、枚举的特点

• 所有枚举类都是 Enum 的子类

• 我们可以通过"枚举类名.枚举项名称"去访问指定的枚举项

• 每一个枚举项其实就是该枚举的一个对象

• 枚举也是类, 可以定义成员变量

• 枚举类的第一行上必须是枚举项，最后一个枚举项后的分号是可以省略的，但是如果枚举类有其他的东西，这个分号就不能省略。建议不要省略

• 枚举类可以有构造器，但必须是 private 的，它默认的也是 private 的。枚举项的用法比较特殊：枚举("");

• 枚举类也可以有抽象方法，但是枚举项必须重写该方法

3、示例代码

public enum Season {
​
    SPRING("春"){
​
        //如果枚举类中有抽象方法
        //那么在枚举项中必须要全部重写
        @Override
        public void show() {
            System.out.println(this.name);
        }
​
    },
​
    SUMMER("夏"){
        @Override
        public void show() {
            System.out.println(this.name);
        }
    },
​
    AUTUMN("秋"){
        @Override
        public void show() {
            System.out.println(this.name);
        }
    },
​
    WINTER("冬"){
        @Override
        public void show() {
            System.out.println(this.name);
        }
    };
​
    public String name;
​
    //空参构造
    //private Season(){}
  
    //有参构造
    private Season(String name){
        this.name = name;
    }
  
    //抽象方法
    public abstract void show();
}
​
public class EnumDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //我们可以通过"枚举类名.枚举项名称"去访问指定的枚举项
        System.out.println(Season.SPRING);
        System.out.println(Season.SUMMER);
        System.out.println(Season.AUTUMN);
        System.out.println(Season.WINTER);
​
        //每一个枚举项其实就是该枚举的一个对象
        Season spring = Season.SPRING;
    }
}

4、做信息标志方式（2种）

4.1 常量

虽然可以实现可读性，但是入参不受约束，代码相对不够严谨

4.2 枚举

代码可读性好，入参约束严谨，代码优雅，是最好的信息分类技术！建议使用！