Java 網絡編程基礎：TCP/UDP、Socket 通信模型與代碼實戰

1. 核心概念區分

• 進程：靜態代碼實體（.class/.exe）。
• 線程：進程內執行路徑，主線程 main()。
• 並發本質：單 CPU 時間片輪轉，多核才真並行。

2. 協議分層與參考模型

• OSI 七層 / TCP/IP 四層模型。
• IP 協議：唯一地址（4 字節，每段 0-255）。
• TCP：可靠、面向連接（像打電話），三次握手。
• UDP：不可靠、無連接（像發電報），速度快。

3. Socket 編程模型

Socket = IP + Port。雙方各綁一個 Socket，建立連接通道。

• ServerSocket：伺服端監聽端口，accept() 阻塞等待連接。
• Socket：客戶端發起連接，雙向流通信。
• 端口 0-1023 系統保留，自定義用 1024+。

4. TCP 通信代碼實戰

伺服端

ServerSocket ss = new ServerSocket(6666);
while (true) {
    Socket s = ss.accept(); // 阻塞
    DataInputStream dis = new DataInputStream(s.getInputStream());
    String msg = dis.readUTF(); // 阻塞讀取
    System.out.println(msg);
}

客戶端

Socket s = new Socket("127.0.0.1", 6666);
DataOutputStream dos = new DataOutputStream(s.getOutputStream());
Thread.sleep(30000); // 模擬延遲
dos.writeUTF("Hello Server!");

5. 關鍵問題與改進

• accept()/read() 阻塞導致單線程無法併發 → 需多線程/線程池/NIO。
• UDP 使用 DatagramSocket/DatagramPacket，無連接狀態。

總結

掌握 TCP/UDP 差異、Socket 模型、阻塞 I/O 特性，是進階 Netty、NIO、微服務通信的基石。