5.4 利用tcp实现文件传输 信息工程系 向模军 Tel: Email: QQ: 13684285460 xmj.cn@163.com 156638267

1 任务引入 在基于UDP的通讯模式中，通讯双方有时需要可靠的通讯（例如：文件传输）。由于UDP协议不保证通讯可靠性，因此在要求保障通讯可靠性的应用中，采用TCP协议。 TCP协议的通讯模式是客户/服务方式。服务端打开一个TCP端口监听连接，客户端与服务端建立TCP连接，并在连接期间传输文件名称及文件内容信息。 2/16

2 任务讨论 定义客户端和服务端在传输文件时的“通讯协议”，使得服务端获知通讯流中哪一些是文件信息，哪一些是文件内容。 3/16

3 I/O流概述 大部分程序都需要输入/输出处理，比如从键盘读取数据、向屏幕中输出数据、从文件中读或者向文件中写数据、在一个网络连接上进行读写操作等。在Java中，把这些不同类型的输入、输出源抽象为流（Stream），而其中输入或输出的数据则称为数据流（Data Stream），用统一的接口来表示，从而使程序设计简单明了。 4/16

3 字节流 字节流基本类 Java中每一种字节流的基本功能依赖于基本类InputStream和OutputStream，它们是抽象类，不能直接使用。 属于InputStream类的方法有： read()：从流中读入数据 skip()：跳过流中若干字节数 available()：返回流中可用字节数 mark()：在流中标记一个位置 reset()：返回标记过的位置 markSupport()：是否支持标记和复位操作 close()：关闭流 属于OutputStream类的方法有： write(int b)：将一个整数输出到流中（只输出低位字节，为抽象方法） write(byte b[])：将字节数组中的数据输出到流中 write(byte b[], int off, int len)：将数组b中从off指定的位置开始，长度为len的数据输出到流中 flush()：刷空输出流，并将缓冲区中的数据强制送出 close()：关闭流 5/16

3 字节流 文件流 在I/O处理中，最常见的就是对文件的操作。java.io包中所提供的文件操作类包括： File、FileDescriptor描述本地文件系统中的文件或目录 FilenameFilter：接口，主要用于实现文件名查找模式的匹配。 RandomAccessFile：提供对本地文件系统中文件的随机访问支持。 FileInputStream、FileOutputStream用于读写本地文件系统中的文件 FileInputStream类用来打开一个输入文件，若要打开的文件不存在，则会产生例外FileNotFoundException，这是一个非运行时例外，必须捕获或声明抛弃； FileOutputStream类用来打开一个输出文件，若要打开的文件不存在，则会创建一个新的文件，否则原文件的内容会被新写入的内容所覆盖。 在进行文件的读/写操作时，会产生非运行时例外IOException，必须捕获或声明抛弃（其它的输入/输出流处理时也同样需要进行输入/输出例外处理）。 6/16

3 字节流 过滤流 java.io中提供类FilterInputStream和FilterOutputStream分别对其他输入/输出流进行特殊处理，它们在读/写数据的同时可以对数据进行特殊处理。另外还提供了同步机制，使得某一时刻只有一个线程可以访问一个输入/输出流。 7/16

3 字节流 缓冲流 类BufferedInputStream和BufferedOutputStream实现了带缓冲的过滤流，它提供了缓冲机制，把任意的I/O流“捆绑”到缓冲流上，可以提高该I/O流的读取效率。 8/16

3 字节流 数据流 接口DataInput和DataOutput，设计了一种较为高级的数据输入输出方式：除了可处理字节和字节数组外，还可以处理int、float、boolean等基本数据类型，这些数据在文件中的表示方式和它们在内存中的一样，无须转换，如read(), readInt(), readByte() …；write(), writeChar(), writeBoolean()…。此外，还可以用readLine()方法读取一行信息。 数据流类 DataInputStream和DataOutputStream的处理对象除了是字节或字节数组外，还可以实现对文件的不同数据类型的读写，分别实现了DataInput和DataOutput接口。在提供了字节流的读写手段的同时，以统一的通用的形式向输入流中写入boolean，int，long，double等基本数据类型，并可以在次把基本数据类型的值读取回来。提供了字符串读写的手段。 9/16

3 字符流 同类InputStream和OutputStream一样，Reader和Writer也是抽象类，只提供了一系列用于字符流处理的接口。它们的方法与类InputStream和OutputStream类似，只不过其中的参数换成字符或字符数组。 基类：Reader主要方法 void close() void mark(int readAheadLimit) boolean markSupported() ： int read() int read(char[] cbuf) int read(char[] cbuf, int off, int len) boolean ready() void reset() long skip(long n) 基类 ：Writer主要方法 void close() void flush() void write(char[] cbuf) void write(char[] cbuf, int off, int len) void write(int c) void write(String str) void write(String str, int off, int len) 10/16

3 文件操作/随机访问文件 文件操作主要涉及的类包括： File：以文件路径名的形式代表一个文件 FileDescriptor：代表一个打开文件的文件描述 FileFilter & FilenameFilter：用于列出满足条件的文件 FileInputStream & FileReader：顺序读文件 FileOutputStream & FileWriter：顺序写文件 RandomAccessFile：提供对文件的随机访问支持。 11/16

4 任务实施 在JBuilder中新建项目。在项目中建立以下2个包(服务器端，客户端)。 服务器端： “连接监听”tcpServer类(线程)，在指定地址、端口监听客户端的连接请求，并创建Socket套接口，创建、启动tcpreceive线程 。 “文件接收服务 ” tcpreceive类(线程)，利用Socket套接口，负责接收文件，完成客户、服务端之间的文件传输，在传输文件前，与客户端协商获取文件名称，文件长度信息，最后传输文件内容。 “服务端主程序”mainThread类，负责启动和停止tcpServer线程。 客户端： “客户端文件传输 ” tcpfiletransmit类(线程)，负责创建到指定地址、端口的Socket，并通过Socket发送指定的文件 。 “客户端主控程序” mainThread类，启动tcpfiletransmit线程 。 12/16

5 任务点评 客户端在正式发送文件前，应向服务端正确发送文件名称，文件长度信息，否则服务端无法正确接收文件。 客户端通过缓冲区在读文件的同时，发送缓存区数据，反复直到文件结尾。 服务端通过缓冲区在接收数据的同时，将缓冲区数据写入到文件中，直到接收到指定长度的信息。 13/16

6 试一试 练一练 改写项目，利用两个Socket，一个用于交换文件信息和控制传输，另一个用于传输文件内容。 14/16

7 课外拓展 分析FTP工作原理。 15/16

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