はじめに
このプロジェクトでは、TCP プロトコルを使用して簡単な画像アップロードアプリケーションを構築する方法を学びます。このアプリケーションは、クライアントとサーバーで構成されており、クライアントが画像をサーバーにアップロードし、サーバーが画像を受信して保存します。
👀 プレビュー
🎯 タスク
このプロジェクトでは、以下を学びます。
- 着信するクライアント接続を待ち受け、アップロードされた画像を受信するサーバーをセットアップする方法
- ローカル画像ファイルを読み取り、サーバーに送信するクライアントを実装する方法
- TCP ソケットを使用してクライアントとサーバー間の通信を処理する方法
- 画像のアップロードが成功したときにクライアントにフィードバックを提供する方法
🏆 成果
このプロジェクトを完了すると、以下のことができるようになります。
- Java を使用してサーバー-クライアントアーキテクチャを作成する
- クライアントとサーバー間のファイル転送に TCP ソケットを使用する
- Java でファイル I/O 操作を処理する
- 基本的なエラーハンドリングとフィードバックメカニズムを実装する
サーバーをセットアップする
このステップでは、アップロードされた画像を受け取るためのサーバーをセットアップする方法を学びます。
コードエディタで
org/labex/service/UploadService.javaファイルを開きます。main()メソッド内で、ポート10203で着信するクライアント接続を待ち受けるServerSocketオブジェクトを作成します。
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
try (ServerSocket server = new ServerSocket(10203)) {
// クライアント接続を継続的に受け付ける
while (true) {
// サーバーが待機する
// 接続があればクライアントの Socket を返す
Socket client = server.accept();
InetAddress clientAddress = client.getInetAddress();
// クライアントからアップロードされた画像を受け取る
// 入力ストリーム：クライアントが送信した画像ファイルストリームを読み取る
// 出力ストリーム：ローカル画像に書き込む
String name = "/home/labex/project/pic/mn.jpg";
try (BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(name));
InputStream in = client.getInputStream();
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(in);) {
// クライアントからの画像ファイルストリームを読み取る
// ローカルファイルに書き込む
byte[] buffer = new byte[1024];
int length = -1;
while ((length = bis.read(buffer))!= -1) {
bos.write(buffer, 0, length);
}
// クライアントにメッセージを出力する
try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(
new OutputStreamWriter(client.getOutputStream()))) {
writer.write("Reception Complete");
writer.newLine();
}
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
サーバーはクライアント接続を継続的に受け付け、アップロードされた画像を受け取ります。受け取った画像は
/home/labex/project/pic/mn.jpgファイルに保存されます。画像を受け取った後、サーバーは "Reception Complete" メッセージをクライアントに送信します。
クライアントを実装する
このステップでは、サーバーに画像をアップロードするためのクライアントを実装する方法を学びます。
コードエディタで
org/labex/client/UploadClient.javaファイルを開きます。main()メソッド内で、127.0.0.1:10203のサーバーに接続するSocketオブジェクトを作成します。
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
try (
// Socket: クライアント通信のコンポーネント
// ローカル画像を読み取り => 出力ストリーム経由でサーバーに送信
// OutputStream: ローカル画像ファイルストリームをサーバーに送信
// BufferedInputStream: ローカル画像を読み取る
Socket client = new Socket("127.0.0.1", 10203);
OutputStream out = client.getOutputStream();
BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream(
"/home/labex/project/timg.jpg"))
) {
// 1 回に 1024 バイトずつ読み取る
byte[] buffer = new byte[1024];
int length = -1;
while ((length = in.read(buffer))!= -1) {
// 読み取った内容を出力ストリーム経由でサーバーに送信
out.write(buffer, 0, length);
}
// "出力"の一時終了 (Socket は閉じない)
client.shutdownOutput();
// サーバーからのフィードバックを読み取る
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()))) {
String reply = reader.readLine();
System.out.println(reply);
}
} catch (UnknownHostException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
クライアントはローカル画像ファイル
/home/labex/project/timg.jpgを読み取り、ソケットの出力ストリームを使ってサーバーに送信します。画像を送信した後、クライアントはサーバーからのフィードバックメッセージを読み取り、コンソールに表示します。
サーバーが "Reception Complete" メッセージを送信した場合、画像のアップロードが成功したことを意味します。
これで、サーバーとクライアントの両方の実装が完了しました。プログラムをコンパイルして実行して、画像アップロード機能をテストできます。
実行
ターミナルを開き、以下のコマンドを実行してクライアントとサーバーのプログラムをコンパイルします。
javac org/labex/client/UploadClient.java
javac org/labex/service/UploadService.java
サーバーを起動してクライアントを待ち受けます。
java org.labex.service.UploadService
別のターミナルを開いて、クライアントを起動して画像をアップロードすると、「Reception Complete」のプロンプトが表示されます。
java org.labex.client.UploadClient
pic フォルダに画像が含まれているかどうかを確認します。
ls pic
実行結果は以下の通りです。
まとめ
おめでとうございます！このプロジェクトを完了しました。LabEx でさらに多くの実験を行って、スキルを向上させましょう。
