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Java Socket 入門：最簡單的伺服器與客戶端程式

編輯：Java 相關知識

基礎通訊流程

此例以最簡單方式操作 Socket。伺服器等待連線，利用連線產生的 Socket 建立 InputStream 與 OutputStream，將讀入內容原樣回傳，直到收到 "END" 為止。客戶端連線後建立輸出輸入流，發送文字行並接收回應。

兩端使用相同連接埠，客戶端用本地回送位址連接同機器上的伺服器，無需實體網路即可測試。

伺服器程式碼詳解

//: JabberServer.java
import java.io.*;
import java.net.*;

public class JabberServer {
    public static final int PORT = 8080;
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket s = new ServerSocket(PORT);
        System.out.println("Started: " + s);
        try {
            Socket socket = s.accept(); // 阻塞等待連線
            try {
                System.out.println("Connection accepted: " + socket);
                BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
                PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())), true);
                
                while (true) {
                    String str = in.readLine();
                    if (str.equals("END")) break;
                    System.out.println("Echoing: " + str);
                    out.println(str);
                }
            } finally {
                System.out.println("closing...");
                socket.close();
            }
        } finally {
            s.close();
        }
    }
} ///:~

關鍵技術點

1. 阻塞與連線建立

ServerSocket 僅需連接埠號。呼叫 accept() 時會阻塞，直到客戶端嘗試連線。連線建立後回傳 Socket 物件代表該連線。

2. 資源清理的藝術

套接字使用重要非記憶體資源，必須謹慎清理：

ServerSocket 建構子失敗 → 程式直接退出（main 拋出 IOException）
成功 → 所有後續呼叫置於 try-finally 確保正確關閉
accept() 回傳的 Socket 同理：失敗無需清理，成功則進入 try-finally

3. 串流轉換與自動刷新

利用 InputStreamReader、OutputStreamWriter 將位元流轉為字元流（Reader/Writer）。PrintWriter 建構子的第二個布林參數啟用自動刷新——每次 println() 後自動刷新緩衝區。這對本例至關重要：若不刷新，訊息不會進入網路，除非緩衝區滿溢，會導致雙方握手停擺。

網路程式設計注意： 每次刷新會建立封包。本例中一行即一則訊息，自動刷新合適。但若訊息非以行分隔，宜關閉自動刷新，利用內建緩衝區判斷發送時機，發送較大封包、提升效能。

4. 緩衝處理

幾乎所有開啟的資料流都需緩衡處理。不緩衡會導致速度大幅下降（本章末有練習展示）。

客戶端程式碼

//: JabberClient.java
public class JabberClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        InetAddress addr = InetAddress.getByName(null); // localhost/127.0.0.1
        System.out.println("addr = " + addr);
        Socket socket = new Socket(addr, JabberServer.PORT);
        try {
            System.out.println("socket = " + socket);
            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())), true);
            
            for(int i = 0; i < 10; i++) {
                out.println("howdy " + i);
                String str = in.readLine();
                System.out.println(str);
            }
            out.println("END");
        } finally {
            System.out.println("closing...");
            socket.close();
        }
    }
} ///:~

連線四元組與連接埠分配

唯一網路連線由四資料識別：clientHost、clientPort、serverHost、serverPort。伺服器啟動於本地 8080 連接埠。客戶端請求時，機器分配下一個可用連接埠（如 1077）。

伺服器端顯示：Socket[addr=127.0.0.1,port=1077,localport=8080] —— 接受來自 1077 連接埠的連線，監聽本地 8080
客戶端顯示：Socket[addr=localhost/127.0.0.1,PORT=8080,localport=1077] —— 用本地 1077 連接 127.0.0.1:8080

每次重啟客戶端，本地連接埠編號遞增（從 1025 起，超過保留範圍 1-1024）。重啟機器後重置。