Java双工半双工实现指南

概述

在Java中,双工和半双工是指两个通信实体之间能够同时双向传输数据的通信方式。双工通信允许两个实体同时发送和接收数据,而半双工通信则只允许一个实体在某一时刻发送数据,而另一个实体在此时只能接收数据。在本文中,我将指导你如何在Java中实现双工和半双工通信。

整体流程

以下是实现Java双工半双工通信的整体流程:

journey
    title Java双工半双工通信流程

    section 建立连接
        1. 服务端创建ServerSocket对象,并指定端口号。
        2. 服务端调用accept()方法,监听客户端连接请求。
        3. 客户端创建Socket对象,并指定服务端的IP地址和端口号。
    
    section 双工通信
        4. 服务端和客户端通过输入输出流进行数据通信。
        5. 服务端通过输出流发送数据给客户端。
        6. 客户端通过输出流发送数据给服务端。
        7. 服务端和客户端通过输入流接收数据。

    section 半双工通信
        8. 服务端和客户端通过输入输出流进行数据通信。
        9. 服务端通过输出流发送数据给客户端,然后关闭输出流。
        10. 客户端通过输入流接收数据。

具体步骤和代码实现

1. 建立连接

首先,我们需要建立连接。服务端需要创建一个ServerSocket对象,并指定一个端口号。客户端需要创建一个Socket对象,并指定服务端的IP地址和端口号。

服务端代码示例:

// 创建ServerSocket对象,指定端口号
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
// 监听客户端连接请求
Socket clientSocket = serverSocket.accept();

客户端代码示例:

// 创建Socket对象,指定服务端的IP地址和端口号
Socket serverSocket = new Socket("127.0.0.1", 8888);

2. 双工通信

双工通信允许服务端和客户端同时进行数据的发送和接收。在这个模式下,服务端和客户端通过输入输出流进行数据的传输。

服务端代码示例:

// 创建输入输出流
InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();
OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream();

// 从输入流接收数据
byte[] buffer = new byte[1024];
int bytesRead = inputStream.read(buffer);

// 发送数据到输出流
String message = "Hello Client!";
outputStream.write(message.getBytes());
outputStream.flush();

客户端代码示例:

// 创建输入输出流
InputStream inputStream = serverSocket.getInputStream();
OutputStream outputStream = serverSocket.getOutputStream();

// 发送数据到输出流
String message = "Hello Server!";
outputStream.write(message.getBytes());
outputStream.flush();

// 从输入流接收数据
byte[] buffer = new byte[1024];
int bytesRead = inputStream.read(buffer);

3. 半双工通信

半双工通信只允许一个实体在某一时刻发送数据,而另一个实体在此时只能接收数据。在这种模式下,服务端先发送数据给客户端,然后关闭输出流,客户端再接收数据。

服务端代码示例:

// 创建输入输出流
InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();
OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream();

// 发送数据到输出流
String message = "Hello Client!";
outputStream.write(message.getBytes());
outputStream.flush();
outputStream.close();

客户端代码示例:

// 创建输入输出流
InputStream inputStream = serverSocket.getInputStream();

// 从输入流接收数据
byte[] buffer = new byte[1024];
int bytesRead = inputStream.read(buffer);

状态图

以下是Java双工和半双工通信的状态图:

stateDiagram
    [*] --> 建立连接
    建立连接 --> 双工通信
    双工通信 --> 结束
    双工通信 --> 半双工通信
    半双工通信 --> 结束