使用SocketServer實現Java網路編程

Java網路編程是指開發可以通過網路連接與其他計算機進行通信的Java程序的過程。網路編程中需要通過Socket進行交互，而Socket是一種文件描述符，它使得程序可以從網路中讀取和寫入數據。

一、創建SocketServer

在Java中，我們可以使用SocketServer創建一個服務端，來接受並處理客戶端發送的請求。具體步驟如下：

  try {
      ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port);  // 創建ServerSocket，指定埠號
      while (true) {
          Socket clientSocket = serverSocket.accept();     // 接收來自客戶端的請求
          // 處理請求的線程
          Thread thread = new Thread(() -> {
              try {
                  BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));
                  PrintWriter out = new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true);
                  String line;
                  while ((line = in.readLine()) != null) { // 讀取客戶端發送的數據
                      out.println(line);                   // 將數據回傳給客戶端
                  }
              } catch (IOException e) {
                  e.printStackTrace();
              } finally {
                  try {
                      clientSocket.close();            // 關閉客戶端連接
                  } catch (IOException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
              }
          });
          thread.start();                             // 開啟線程處理請求
      }
  } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
  }

代碼解析：

• 使用ServerSocket類的構造方法創建服務端，並指定監聽埠號。
• 我們使用了一個while循環，來一直接受客戶端的連接請求，處理請求的線程也是利用了Java中的多線程機制。
• 在while循環中，我們使用serverSocket.accept()方法來接受客戶端的連接。
• 當客戶端連接成功後，我們為該客戶端開啟一個線程，處理客戶端發送的消息。
• 在線程中，我們使用BufferedReader和PrintWriter來讀取客戶端發送的消息，並將消息回傳給客戶端。

二、Socket客戶端

在Java網路編程中，我們還要實現一個客戶端程序，使得客戶端能夠向服務端發送請求並得到響應。具體步驟如下：

  try {
      Socket socket = new Socket("localhost", port);          // 連接到伺服器
      BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
      PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
      out.println("Hello, World!");                           // 發送數據
      String response = in.readLine();                        // 讀取服務端響應
      System.out.println("Server response: " + response);     // 列印服務端響應
      socket.close();                                         // 關閉連接
  } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
  }

代碼解析：

• 在客戶端中，我們使用Socket類的構造方法連接到伺服器，指定伺服器的IP地址和埠號。
• 連接成功後，我們可以使用getInputStream()和getOutputStream()方法獲取輸入輸出流，這樣就可以進行數據的發送和接收。
• 在該示例中，我們向服務端發送一條消息 “Hello, World!”，然後使用in.readLine()方法來讀取服務端的響應消息，並將消息列印在控制台上。
• 最後，我們使用socket.close()方法關閉連接。

三、Socket傳輸協議

在Java網路編程中，我們可以使用不同的傳輸協議進行數據的發送和接收。常用的有TCP和UDP協議。

• TCP協議：TCP協議是一種面向連接的協議，使用可靠的數據傳輸，保證數據的可靠性和順序性。在TCP協議中，發送數據之前需要先建立連接，然後才能進行數據的傳輸。
• UDP協議：UDP協議是一種無連接的協議，使用不可靠的數據傳輸，不保證數據的可靠性和順序性。在UDP協議中，不需要建立連接，直接發送數據。

在Java中，我們可以使用Socket和ServerSocket類來實現TCP協議的網路編程，使用DatagramSocket類來實現UDP協議的網路編程。

完整代碼示例：

這裡為大家提供一個完整的SocketServer示例，用於在本地進行測試。

  import java.net.*;
  import java.io.*;
  
  public class SocketServer {
      public static void main(String[] args) {
          int portNumber = 7777;
          try {
              ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(portNumber);
              System.out.println("Server started listening on port " + portNumber + "...");
              while (true) {
                  Socket clientSocket = serverSocket.accept();
                  Thread thread = new Thread(() -> {
                      try {
                          BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));
                          PrintWriter out = new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true);
                          String line;
                          while ((line = in.readLine()) != null) {
                              System.out.println("Received message: " + line);
                              out.println(line.toUpperCase());
                          }
                      } catch (IOException e) {
                          e.printStackTrace();
                      } finally {
                          try {
                              clientSocket.close();
                          } catch (IOException e) {
                              e.printStackTrace();
                          }
                      }
                  });
                  thread.start();
              }
          } catch (IOException e) {
              e.printStackTrace();
          }
      }
  }

這裡為大家提供一個完整的SocketClient示例，用於在本地進行測試。

  import java.net.*;
  import java.io.*;
  
  public class SocketClient {
      public static void main(String[] args) {
          String hostName = "localhost";
          int portNumber = 7777;
          try (
              Socket socket = new Socket(hostName, portNumber);
              BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
              PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
          ) {
              out.println("Hello, World!");
              String response = in.readLine();
              System.out.println("Server response: " + response);
          } catch (UnknownHostException e) {
              System.err.println("Don't know about host " + hostName);
              System.exit(1);
          } catch (IOException e) {
              System.err.println("Couldn't get I/O for the connection to " +
                  hostName);
              System.exit(1);
          }
      }
  }