核心概念
- Socket (套接字)：网络通信的端点，你可以把它想象成一个电话，通过它可以在网络上建立连接。
- ServerSocket (服务器套接字)：服务器端用来监听客户端连接请求的“总机”，它会在一个指定的端口上等待，当有客户端尝试连接时，它会接受连接并返回一个
Socket对象，用于与该客户端进行后续通信。 - InputStream / OutputStream：通过
Socket获取的输入流和输出流，用于在连接上读取（接收）和写入（发送）数据。 - 字节流 vs. 字符流：
- 字节流：
Socket的getInputStream()和getOutputStream()默认提供的是字节流 (InputStream/OutputStream)，它们直接处理字节数据，适合传输任何类型的数据（如图片、文件等）。 - 字符流：为了方便处理文本，我们通常会将字节流包装成字符流，如
InputStreamReader(字节流转字符流) 和BufferedReader(为字符流提供缓冲功能，提高效率)。
- 字节流：
第一步：创建一个简单的 Echo 服务器
一个 "Echo" 服务器会将从客户端接收到的任何消息原封不动地发送回去，这是理解 Socket 通信最经典的例子。
（图片来源网络，侵删）
服务器端代码 (EchoServer.java)
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class EchoServer {
public static void main(String[] args) {
// 服务器监听的端口号
int port = 12345;
try (// 创建一个 ServerSocket，在指定的端口上监听客户端连接
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port)) {
System.out.println("服务器已启动，正在监听端口 " + port + "...");
// serverSocket.accept() 是一个阻塞方法，它会一直等待直到有客户端连接
// 当有客户端连接时，它会返回一个 Socket 对象，代表与该客户端的连接
Socket clientSocket = serverSocket.accept();
System.out.println("客户端已连接: " + clientSocket.getInetAddress().getHostAddress());
// 获取客户端的输入流，用于读取客户端发送的消息
// 使用 BufferedReader 包装 InputStreamReader，以便按行读取文本
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));
// 读取客户端发送的消息
// readLine() 也是一个阻塞方法，会一直等待直到客户端发送一行数据（以换行符结尾）
String inputLine;
while ((inputLine = in.readLine()) != null) {
// 如果客户端发送 "exit"，则关闭连接
if ("exit".equalsIgnoreCase(inputLine)) {
System.out.println("客户端请求关闭连接。");
break;
}
System.out.println("收到客户端消息: " + inputLine);
// Echo 回去
// 注意：为了简单起见，这里我们只打印到服务器控制台。
// 一个完整的 Echo 服务器会把消息写回客户端的输出流。
}
} catch (IOException e) {
System.err.println("服务器发生错误: " + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
}
代码解析:
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(12345);: 在 12345 端口上创建一个服务器套接字。serverSocket.accept();: 这是最关键的一步，它会阻塞程序的执行，直到有一个客户端连接到这个端口，一旦连接成功，它会返回一个Socket对象clientSocket。new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream())): 获取从客户端流向服务器的数据流，我们使用InputStreamReader将字节流转为字符流，再用BufferedReader包装它，这样可以方便地使用readLine()方法按行读取消息。while ((inputLine = in.readLine()) != null): 循环读取客户端发送的每一行数据。readLine()也会阻塞，直到流中有新的数据可读。if ("exit".equalsIgnoreCase(inputLine)): 一个简单的退出机制，当客户端发送 "exit" 时，服务器会退出循环并关闭连接。try-with-resources:ServerSocket和Socket都实现了AutoCloseable接口，使用try-with-resources语句可以确保它们在使用后被自动关闭，防止资源泄露。
第二步：创建客户端来连接服务器并发送消息
客户端代码 (EchoClient.java)
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;
public class EchoClient {
public static void main(String[] args) {
// 服务器的 IP 地址（本地服务器用 "localhost" 或 "127.0.0.1"）
String hostname = "localhost";
// 服务器的端口号，必须与服务器设置的端口一致
int port = 12345;
try (// 创建一个 Socket 连接到指定主机和端口
Socket socket = new Socket(hostname, port);
// 获取输出流，用于向服务器发送消息
PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
// 获取输入流，用于读取服务器返回的消息
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
// 获取控制台输入流，用于从用户键盘读取输入
BufferedReader stdIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))) {
System.out.println("已连接到服务器。");
System.out.println("请输入要发送的消息（输入 'exit' 退出）:");
String userInput;
// 循环读取用户从键盘输入的消息
while ((userInput = stdIn.readLine()) != null) {
// 将用户输入的消息发送给服务器
out.println(userInput);
// 读取服务器返回的 Echo 消息
String response = in.readLine();
System.out.println("服务器回复: " + response);
// 检查是否要退出
if ("exit".equalsIgnoreCase(userInput)) {
break;
}
System.out.println("请输入下一条消息:");
}
} catch (UnknownHostException e) {
System.err.println("无法找到主机: " + hostname);
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
System.err.println("I/O 发生错误: " + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
}
代码解析:
new Socket("localhost", 12345);: 创建一个套接字，尝试连接到localhost（本机）的 12345 端口，这同样是一个阻塞操作，直到连接成功或失败。new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true): 获取流向服务器的数据流。PrintWriter可以方便地使用println()方法发送字符串，并自动处理换行符。true参数表示自动刷新（每次调用println后都会立即将数据发送出去）。new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream())): 获取从服务器返回的数据流，用于读取服务器的回复。BufferedReader stdIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)): 获取标准输入流（即键盘输入），以便让用户可以输入消息。while ((userInput = stdIn.readLine()) != null): 循环读取用户在控制台输入的每一行内容。out.println(userInput);: 将用户输入的内容发送给服务器。String response = in.readLine();: 读取服务器返回的回复。
如何运行
-
编译代码:
javac EchoServer.java EchoClient.java
-
启动服务器: 在一个终端窗口中运行服务器：
（图片来源网络，侵删）java EchoServer
你会看到输出：
服务器已启动，正在监听端口 12345... -
启动客户端: 在另一个终端窗口中运行客户端：
java EchoClient
你会看到输出：
已连接到服务器。 -
测试通信:
（图片来源网络，侵删）-
在客户端的终端输入任意消息,然后按回车。
-
输入
Hello Server，按回车。 -
客户端会显示：
服务器回复: Hello Server -
服务器终端会显示：
收到客户端消息: Hello Server -
在客户端输入
exit，按回车。 -
客户端和服务器都会关闭连接并退出程序。
-
重要注意事项和进阶
阻塞操作
serverSocket.accept(), socket.getInputStream().read(), bufferedReader.readLine() 都是阻塞方法，这意味着如果没有数据到达，线程会一直等待，无法执行后续代码，对于需要同时处理多个客户端的服务器，这是一个大问题。
处理多个客户端
一个简单的 while 循环只能处理一个客户端，要处理多个客户端，你需要使用多线程。
改进思路：
当 serverSocket.accept() 返回一个新的 Socket 后，立即创建一个新的线程来处理这个客户端的通信，而主线程则继续返回 accept() 状态，等待下一个客户端。
示例代码框架:
// 在 EchoServer 的 main 方法中
while (true) {
Socket clientSocket = serverSocket.accept();
// 为每个客户端连接创建一个新线程
new Thread(new ClientHandler(clientSocket)).start();
}
// ClientHandler 类实现 Runnable 接口
class ClientHandler implements Runnable {
private Socket clientSocket;
public ClientHandler(Socket socket) {
this.clientSocket = socket;
}
@Override
public void run() {
try (BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()))) {
String inputLine;
while ((inputLine = in.readLine()) != null) {
System.out.println("来自 " + clientSocket.getInetAddress() + " 的消息: " + inputLine);
// ... 处理消息 ...
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
发送和接收复杂数据
上面的例子只适合发送文本行,如果要发送对象、图片等，你需要使用更高级的序列化技术。
-
发送对象: 使用
ObjectOutputStream和ObjectInputStream。// 发送端 ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream()); oos.writeObject(myObject); // myObject 必须实现 Serializable 接口 // 接收端 ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(socket.getInputStream()); MyObject receivedObject = (MyObject) ois.readObject();
-
发送文件: 使用
FileInputStream读取文件，然后用OutputStream发送。
关闭资源
非常重要！ 在通信结束后，必须关闭所有打开的资源（Socket, InputStream, OutputStream），以避免资源泄露，推荐使用 try-with-resources 语句，如上面的示例所示，它能确保资源被自动关闭。
异常处理
网络通信非常脆弱,可能会因为各种原因（如网络中断、客户端突然断开）抛出 IOException，代码中必须有健壮的异常处理机制。
