Socket 是網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)，用于在計(jì)算機(jī)之間建立連接并交換數(shù)據(jù)引几。本文將介紹 Java 中的 Socket 編程昧互，包括其背景、工作原理她紫、常見用法硅堆，以及如何實(shí)現(xiàn)一個簡單的客戶端和服務(wù)端通信屿储。
Socket 的背景與工作原理
背景
Socket 的定義<br />Socket 是網(wǎng)絡(luò)通信的端點(diǎn)贿讹，允許兩個應(yīng)用程序通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
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Socket 的分類
- TCP Socket：基于傳輸控制協(xié)議 (TCP)够掠，提供可靠的民褂、面向連接的通信。
- UDP Socket：基于用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 (UDP)疯潭，提供無連接的赊堪、快速但不可靠的通信。
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Socket 的核心作用
- 建立連接：通過 IP 地址和端口號標(biāo)識通信端點(diǎn)竖哩。
- 數(shù)據(jù)傳輸：實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序之間的消息發(fā)送和接收哭廉。
工作原理
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服務(wù)器端
- 綁定地址和端口，監(jiān)聽客戶端連接請求相叁。
- 與客戶端建立連接后遵绰，通過輸入輸出流交換數(shù)據(jù)辽幌。
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客戶端
- 向服務(wù)器發(fā)送連接請求。
- 建立連接后椿访，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸乌企。
總結(jié)：Socket 是應(yīng)用層和傳輸層之間的橋梁，封裝了復(fù)雜的底層網(wǎng)絡(luò)通信邏輯成玫，使開發(fā)者可以專注于數(shù)據(jù)傳輸和處理加酵。
Socket 編程的關(guān)鍵 API
1. 服務(wù)端相關(guān) API
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ServerSocket：監(jiān)聽特定端口的客戶端連接。 -
accept()：阻塞方法哭当，等待并接受客戶端連接猪腕。 -
getInputStream()&getOutputStream()：用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。
2. 客戶端相關(guān) API
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Socket：表示一個客戶端到服務(wù)器的連接钦勘。 -
connect()：連接到指定服務(wù)器码撰。 -
getInputStream()&getOutputStream()：與服務(wù)端交換數(shù)據(jù)。
示例：實(shí)現(xiàn)簡單的客戶端-服務(wù)端通信
以下示例展示了如何使用 Java 實(shí)現(xiàn)一個 TCP Socket 通信个盆。
服務(wù)端代碼
import java.io.*;
import java.net.*;
public class Server {
public static void main(String[] args) {
int port = 12345; // 服務(wù)端監(jiān)聽端口
try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port)) {
System.out.println("服務(wù)端已啟動脖岛，等待客戶端連接...");
Socket socket = serverSocket.accept(); // 等待客戶端連接
// 獲取輸入輸出流
InputStream input = socket.getInputStream();
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(input));
OutputStream output = socket.getOutputStream();
PrintWriter writer = new PrintWriter(output, true);
// 接收客戶端消息
String message = reader.readLine();
System.out.println("接收到客戶端消息: " + message);
// 向客戶端發(fā)送響應(yīng)
writer.println("Hello, Client! 我是服務(wù)端。");
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
客戶端代碼
import java.io.*;
import java.net.*;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
String host = "localhost"; // 服務(wù)器地址
int port = 12345; // 服務(wù)器端口
try (Socket socket = new Socket(host, port)) {
// 獲取輸入輸出流
OutputStream output = socket.getOutputStream();
PrintWriter writer = new PrintWriter(output, true);
InputStream input = socket.getInputStream();
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(input));
// 向服務(wù)端發(fā)送消息
writer.println("Hello, Server! 我是客戶端颊亮。");
// 接收服務(wù)端響應(yīng)
String response = reader.readLine();
System.out.println("接收到服務(wù)端響應(yīng): " + response);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
運(yùn)行步驟
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運(yùn)行服務(wù)端程序
Server柴梆。- 服務(wù)端會在指定端口（12345）等待客戶端連接。
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運(yùn)行客戶端程序
Client终惑。- 客戶端會向服務(wù)端發(fā)送消息绍在，并接收服務(wù)端響應(yīng)。
運(yùn)行結(jié)果：
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服務(wù)端：打印
接收到客戶端消息: Hello, Server! 我是客戶端雹有。偿渡。 -
客戶端：打印
接收到服務(wù)端響應(yīng): Hello, Client! 我是服務(wù)端。霸奕。
Socket 編程的注意事項(xiàng)
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端口管理
- 避免使用被占用的端口溜宽，常用端口號范圍為 1024-49151。
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多線程支持
- 服務(wù)端需要使用多線程來處理多個客戶端連接质帅。
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異常處理
- 網(wǎng)絡(luò)通信中可能出現(xiàn)超時(shí)适揉、斷開等異常，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼?/li>
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資源釋放
- 確保關(guān)閉 Socket 和流煤惩，避免資源泄漏嫉嘀。
進(jìn)階功能
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多線程服務(wù)端
- 使用線程池處理多個客戶端請求。
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長連接與心跳檢測
- 實(shí)現(xiàn)持續(xù)通信機(jī)制魄揉，監(jiān)控連接狀態(tài)剪侮。
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SSL/TLS 加密
- 提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/li>
總結(jié)
本文介紹了 Java 中的 Socket 編程基礎(chǔ)，通過示例展示了如何實(shí)現(xiàn)簡單的客戶端和服務(wù)端通信洛退。Socket 是網(wǎng)絡(luò)編程的基礎(chǔ)技能瓣俯，在實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)聊天红淡、文件傳輸、網(wǎng)絡(luò)爬蟲等應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用降铸。
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