在Java编程中，Socket编程是实现网络通信的一种基础且强大的方式。它允许两台或多台计算机上的应用程序通过网络相互通信，无论是局域网(LAN)还是广域网(WAN)。在Java中，`java.net`和`java.nio.channels`包提供了支持TCP和UDP协议的Socket类。由于TCP提供了面向连接的、可靠的字节流服务，因此在大多数应用场景中，我们会使用TCP Socket。以下将详细介绍如何在Java中创建和使用TCP Socket。 ### 一、TCP Socket基础 TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。在Java中，TCP Socket编程主要涉及到`ServerSocket`和`Socket`两个类。 - **ServerSocket**：用于服务器端，可以监听来自客户端的连接请求。 - **Socket**：用于客户端，用于连接到服务器端的`ServerSocket`。 ### 二、创建服务器端 服务器端的任务主要是监听来自客户端的连接请求，并与之建立连接，然后接收数据并发送响应。 #### 步骤1：创建ServerSocket 首先，服务器端需要创建一个`ServerSocket`实例，并指定一个端口号（如果为0，则系统会自动选择一个端口）。 ```java ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(12345); // 监听12345端口 ``` #### 步骤2：接受客户端连接 通过`ServerSocket`的`accept()`方法，服务器可以阻塞等待直到一个连接到来。当连接到来时，`accept()`方法会返回一个与客户端对应的`Socket`对象。 ```java Socket clientSocket = serverSocket.accept(); // 等待客户端连接 ``` #### 步骤3：读取客户端数据 通过客户端的`Socket`对象，可以获取到输入流（`InputStream`或`BufferedReader`），然后从中读取数据。 ```java BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream())); String inputLine; while ((inputLine = in.readLine()) != null) { System.out.println("Received: " + inputLine); // 处理接收到的数据 } ``` #### 步骤4：发送响应给客户端 同样地，通过客户端的`Socket`对象，也可以获取到输出流（`OutputStream`或`PrintWriter`），然后写入数据发送给客户端。 ```java PrintWriter out = new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true); out.println("Hello from server"); ``` #### 步骤5：关闭资源 完成通信后，应关闭所有打开的资源，包括`Socket`和`ServerSocket`。 ```java clientSocket.close(); serverSocket.close(); ``` ### 三、创建客户端 客户端的任务是连接到服务器，发送数据，并接收服务器的响应。 #### 步骤1：创建Socket 客户端通过指定服务器的IP地址和端口号来创建`Socket`实例。 ```java Socket socket = new Socket("localhost", 12345); // 连接到本机的12345端口 ``` #### 步骤2：发送数据到服务器 通过`Socket`对象获取输出流，然后写入数据发送给服务器。 ```java PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true); out.println("Hello from client"); ``` #### 步骤3：读取服务器响应 通过`Socket`对象获取输入流，然后读取服务器发送的数据。 ```java BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream())); String inputLine; while ((inputLine = in.readLine()) != null) { System.out.println("Server: " + inputLine); // 处理接收到的响应 } ``` #### 步骤4：关闭资源 完成通信后，关闭`Socket`。 ```java socket.close(); ``` ### 四、完整示例 以下是服务器端和客户端的完整示例代码。 #### 服务器端（EchoServer.java） ```java import java.io.*; import java.net.*; public class EchoServer { public static void main(String[] args) throws IOException { ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(12345); System.out.println("Server is running on port 12345"); while (true) { Socket clientSocket = serverSocket.accept(); BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream())); PrintWriter out = new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true); String inputLine; while ((inputLine = in.readLine()) != null) { System.out.println("Received: " + inputLine); out.println(inputLine.toUpperCase()); // 将接收到的文本转换为大写后回显 } clientSocket.close(); } } } ``` #### 客户端（EchoClient.java） ```java import java.io.*; import java.net.*; public class EchoClient { public static void main(String[] args) throws IOException { Socket socket = new Socket("localhost", 12345); PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true); BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream())); BufferedReader stdIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); String userInput; System.out.println("Enter messages (type 'exit' to quit):"); while ((userInput = stdIn.readLine()) != null) { out.println(userInput); if (userInput.equalsIgnoreCase("exit")) break; System.out.println("Server: " + in.readLine()); } socket.close(); } } ``` ### 五、注意事项与进阶 1. **异常处理**：上述示例中，异常处理通过`throws`声明在`main`方法中，实际应用中可能需要更细致的异常处理逻辑。 2. **多线程**：为了同时处理多个客户端连接，服务器端通常需要使用多线程或线程池。 3. **安全性**：在实际应用中，需要考虑数据的安全性，如使用SSL/TLS加密通信。 4. **资源管理**：确保在通信完成后关闭所有资源，避免资源泄露。 5. **性能优化**：根据应用场景，可能需要对网络通信进行性能优化，如调整缓冲区大小、使用NIO（非阻塞IO）等。 ### 六、结语 通过上面的介绍，你应该已经掌握了在Java中如何创建和使用TCP Socket进行网络通信的基本方法。Socket编程是Java网络编程的基础，掌握它对于深入理解Java网络通信机制具有重要意义。希望你在实践中不断积累经验，提升编程能力。如果你对Java网络编程有更深入的兴趣，可以访问码小课网站，那里有更多关于Java网络编程的教程和案例，帮助你进一步提升技能。