從零手寫 Java Socket 聊天室（一）：單客戶端 AWT 圖形界面版

項目規劃四步走

1. 單客戶端：AWT 組件 + Socket 實現客戶端持續發送消息給服務端（本文）。
2. 多客戶端：引入多線程，服務端支持多用戶並發連接。
3. 消息廣播：服務端轉發消息給所有在線客戶端，客戶端顯示聊天記錄。
4. Web 化重構：前端換成 HTML/JS/WebSocket，後端升級 Netty/NIO。

核心難點

• 首次使用 AWT 組件（Frame、TextArea、TextField）及事件監聽（ActionListener、WindowAdapter）。
• 久未寫 CS 架構，Socket 通信細節生疏（輸出流 DataOutputStream、輸入流 DataInputStream、阻塞特性）。

客戶端完整代碼

package chat.chat;

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

public class ChatClient extends Frame {
    private TextField tfTxt = new TextField();      // 輸入框
    private TextArea taContent = new TextArea();    // 顯示區
    private Socket socket;
    private DataOutputStream dos;

    public static void main(String[] args) {
        new ChatClient().launchFrame();
    }

    public void launchFrame() {
        setLocation(300, 200);
        setSize(400, 300);
        add(tfTxt, BorderLayout.SOUTH);
        add(taContent, BorderLayout.CENTER);
        pack();

        // 關閉窗口事件
        addWindowListener(new WindowAdapter() {
            @Override public void windowClosing(WindowEvent e) {
                disconnect();
                System.exit(0);
            }
        });

        // 回車發送消息
        tfTxt.addActionListener(e -> {
            String msg = tfTxt.getText().trim();
            if (!msg.isEmpty()) {
                taContent.append("我: " + msg + "\n");
                tfTxt.setText("");
                sendMessage(msg);
            }
        });

        setVisible(true);
        connect();
    }

    private void connect() {
        try {
            socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);
            dos = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
            taContent.append("系統: 已連接服務器\n");
        } catch (Exception e) {
            taContent.append("系統: 連接失敗 - " + e.getMessage() + "\n");
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private void sendMessage(String text) {
        try {
            dos.writeUTF(text);
            dos.flush();
        } catch (IOException e) {
            taContent.append("系統: 發送失敗\n");
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private void disconnect() {
        try {
            if (dos != null) dos.close();
            if (socket != null) socket.close();
        } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }
    }
}

服務端完整代碼（單線程阻塞版）

package chat.chat;

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

public class ChatServer {
    public static void main(String[] args) {
        ServerSocket ss = null;
        Socket socket = null;
        DataInputStream dis = null;
        boolean running = true;

        try {
            ss = new ServerSocket(8888);
            System.out.println("服務器啟動，端口 8888...");
        } catch (BindException e) {
            System.err.println("端口被佔用"); System.exit(1);
        } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }

        try {
            while (running) {
                socket = ss.accept(); // 阻塞等待連接
                System.out.println("客戶端連接: " + socket.getInetAddress());
                dis = new DataInputStream(socket.getInputStream());

                while (running) {
                    String msg = dis.readUTF(); // 阻塞讀取
                    System.out.println("收到: " + msg);
                    // TODO: 此處應轉發給所有客戶端（下一版實現）
                }
            }
        } catch (EOFException e) {
            System.out.println("客戶端斷開");
        } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }
        finally {
            closeQuietly(dis, socket, ss);
        }
    }

    private static void closeQuietly(Closeable... resources) {
        for (Closeable r : resources) {
            if (r != null) try { r.close(); } catch (IOException ignored) {}
        }
    }
}

運行測試

1. 先啟動 ChatServer.main，控制台顯示「服務器啟動」。
2. 再啟動 ChatClient.main，彈出窗口，底部輸入框敲字按回車。
3. 服務端控制台打印收到的消息，客戶端窗口顯示「我: xxx」。

已知局限（下一版解決）

• 服務端 accept() 後進入內層 while 循環讀取單客戶端消息，導致主循環無法再次 accept() → 不支持多客戶端並發。
• 客戶端無接收消息線程，無法顯示服務端推送/其他用戶消息。
• AWT 界面樸素，後續遷移至 Swing/JavaFX 或 Web。

下一步預告

引入線程池或每連接一線程模型，服務端維護 List<DataOutputStream> 實現廣播；客戶端啟動獨立讀取線程 new Thread(() -> { while(true) ta.append(dis.readUTF()); }).start() 實現雙向通信。