socket 通信流程

客户端与服务器的基本通信流程

1. 创建 Socket

  • 客户端 ：创建一个 Socket 对象，指定服务器地址和端口。
  • 服务器 ：创建一个 ServerSocket 对象，绑定到指定端口。

2. 建立连接

  • 客户端 ：通过调用 connect() 方法请求与服务器建立连接。
  • 服务器 ：通过调用 accept() 方法等待客户端连接请求。

3. 数据传输

  • 输入输出流 ：
    • 客户端和服务器获取输入输出流（如 InputStream 和 OutputStream）。
    • 使用这些流来发送和接收数据。

4. 关闭连接

  • 客户端和服务器 ：完成数据传输后，各自关闭相应的输入输出流以及 Socket 连接。

Java 实现细节

1. 客户端代码示例 

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import java.io.*;
import java.net.*;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建 Socket 对象并请求连接 
            Socket socket = new Socket("localhost", 8080);
            
            // 获取输出流并发送数据到服务器 
            OutputStream output = socket.getOutputStream();
            PrintWriter writer = new PrintWriter(output, true);
            writer.println("Hello Server!");
            
            // 获取输入流并读取来自服务器的数据 
            InputStream input = socket.getInputStream();
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(input));
            String serverResponse = reader.readLine();
            System.out.println("Server: " + serverResponse);
            
            // 关闭资源 
            writer.close();
            reader.close();
            socket.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2. 服务端代码示例 

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import java.io.*;
import java.net.*;

public class Server {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建 ServerSocket 对象并绑定到指定端口 
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
            
            System.out.println("Server is listening on port 8080");
            
            while (true) {
                // 等待客户端连接请求 
                Socket socket = serverSocket.accept();
                
                // 获取输入流读取来自客户端的数据 
                InputStream input = socket.getInputStream();
                BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(input));
                String clientMessage = reader.readLine();
                System.out.println("Client: " + clientMessage);
                
                // 获取输出流向客户端发送响应数据 
                OutputStream output = socket.getOutputStream();
                PrintWriter writer = new PrintWriter(output, true);
                writer.println("Hello Client!");
                
                // 关闭资源，不关闭 serverSocket 以继续监听其他请求 
                reader.close();
                writer.close();
                socket.close();
            }
        } catch (IOException e) {
          e.printStackTrace();
        }
    }
}

高级功能及优化

1. 多线程支持（服务端）

  • 使用线程池（如 Java 的 ExecutorService）来处理多个客户端的并发连接，提高性能和可扩展性。

2. 异常处理机制完善化

  • 捕获特定异常（如网络异常），确保程序健壮性及错误信息明确化。

3. 心跳机制与超时设置

  • 实现心跳检测确保长时间不活动时的自动断开。
  • 设置 Socket 超时时间防止阻塞操作引起的问题。