多线程的TCP网络程序

在上一小节的两个案例中，分别实现了服务器端程序和客户端程序，当一个客户端程序请求服务器端时，服务器端就会结束阻塞状态，完成程序的运行。实际上，很多服务器端程序都是允许被多个应用程序访问的，例如门户网站可以被多个用户同时访问，因此服务器端都是多线程的。下面就通过一个图例来表示多个用户访问同一个服务器，如图1所示。

图1 多个客户端访问服务器端

在图1中，服务器端为每个客户端创建一个对应的Socket对象，并且开启一个新的线程使两个Socket建立专线进行通信。

接下来根据图19所示的多线程通信方式对服务端程序进行改进，如文件1所示。

文件1 ThreadTCPServer.java

 1    import java.io.*;
 2    import java.net.*;
 3    // TCP服务端
 4    public class ThreadTCPServer {
 5        public static void main(String[] args) throws Exception {
 6            // 创建一个指定端口号为7788的服务器端ServerSocket对象
 7            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(7788);
 8            // 使用while循环不停的接收客户端发送的请求
 9            while (true) {
 10                // 调用ServerSocket的accept()方法与客户端建立连接
 11                Socket client = serverSocket.accept();
 12                // 针对每一个客户端请求创建一个线程进行连接管理
 13                Thread thread = new Thread(() -> {
 14                    try {
 15                       // 获取当前连接的客户端所在端口号
 16                       int port =client.getPort();
 17                       System.out.println("与端口号为"+port+"的客户端连接成功！");
 18                       OutputStream os = client.getOutputStream();
 19                       os.write(("服务器端向客户端做出响应！").getBytes());
 20                       Thread.sleep(5000); 
 21                       System.out.println("结束与客户端数据交互");
 22                       // 关闭流和Socket连接
 23                       os.close(); 
 24                       client.close(); 
 25                    } catch (Exception e) {
 26                       e.printStackTrace();
 27                    }
 28                });
 29                // 执行线程类，与客户端进行数据交互
 30                thread.start();
 31            }
 32        }
 33    }

文件1中，使用多线程的方式创建了一个服务器端程序。通过在while循环中调用accept()方法，持续接收客户端发送的请求，当与客户端建立连接后，就会为每个客户端开启一个新的线程，每个线程都会与一个客户端建立一对一连接，从而进行数据交互。

为了验证服务器端程序是否实现了多线程，首先运行服务端程序（文件1），之后连续运行三个客户端程序（上一节中的文件2）来与启动的服务端建立连接进行数据交互。在测试过程中，当运行第一个客户端程序时，服务端马上就进行数据处理，打印出“与端口号为56016的客户端连接成功！”的信息（端口号是随机的，可能不同），紧接着再运行第二、和第三个客户端程序，会发现服务端也立刻做出回应，同时这启动的三个客户端也能够接收到服务端响应的信息，如图2所示。

图2 运行结果

从图2可以看出，程序通过多线程的方式，实现多个用户同时对同一个服务器端程序的访问。