伺服器端 Socket 基礎概念

在網路程式設計中，伺服器不會主動發起連線，而是被動地監聽特定埠口，等待客戶端的連線請求。Java 提供 ServerSocket 類別來實作這項功能。一個典型的簡易 Web 伺服器範例如下：

class SimpleWebServer {
    public static void main(String args[]) {
        ServerSocket serverSocket = null;
        Socket clientSocket = null;
        int connects = 0;
        try {
            // 建立伺服器 Socket，綁定埠 80，佇列長度 5
            serverSocket = new ServerSocket(80, 5);
            while (connects < 5) {
                // 阻塞等待客戶端連線
                clientSocket = serverSocket.accept();
                // 處理客戶請求
                serviceClient(clientSocket);
                connects++;
            }
            serverSocket.close();
        } catch (IOException ioe) {
            System.out.println("SimpleWebServer 錯誤: " + ioe);
        }
    }

    public static void serviceClient(Socket client) throws IOException {
        DataInputStream inbound = null;
        DataOutputStream outbound = null;
        try {
            // 取得輸入/輸出串流
            inbound = new DataInputStream(client.getInputStream());
            outbound = new DataOutputStream(client.getOutputStream());

            // 準備 HTTP 回應內容
            StringBuffer buffer = prepareOutput();
            String inputLine;
            // 讀取 HTTP 請求頭，直到空行
            while ((inputLine = inbound.readLine()) != null) {
                if (inputLine.equals("")) {
                    outbound.writeBytes(buffer.toString());
                    break;
                }
            }
        } finally {
            // 清理資源
            System.out.println("清理連線: " + client);
            if (outbound != null) outbound.close();
            if (inbound != null) inbound.close();
            if (client != null) client.close();
        }
    }

    private static StringBuffer prepareOutput() {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        sb.append("HTTP/1.0 200 OK\r\n");
        sb.append("Content-Type: text/html\r\n\r\n");
        sb.append("
Hello from SimpleWebServer
");
        return sb;
    }
}

關鍵類別與方法解析

ServerSocket 建構子

ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(80, 5);

• 第一個參數：伺服器監聽的埠號（此處為 HTTP 預設埠 80）。
• 第二個參數：選填，指定等待佇列的最大長度（backlog）。當多個客戶端同時發起連線時，超過此長度的請求會被拒絕。若省略，預設值通常為 50。

accept() 方法

Socket clientSocket = serverSocket.accept();

此方法會阻塞執行緒，直到有客戶端連線進來。它會從佇列中取出一個連線，並回傳一個新的 Socket 物件，代表與該客戶端的專用通訊管道。原本的 ServerSocket 繼續保持開啟，繼續監聽新的連線請求。

串流處理

取得客戶端 Socket 後，透過 getInputStream() 和 getOutputStream() 取得輸入/輸出串流，通常包裝為 DataInputStream/DataOutputStream 或 BufferedReader/PrintWriter 以便處理文字協定（如 HTTP）。

執行流程總結

1. 建立 ServerSocket 並綁定埠口。
2. 呼叫 accept() 進入阻塞等待。
3. 客戶端連線時，accept() 回傳專用 Socket。
4. 透過 Socket 串流進行資料收發。
5. 處理完畢關閉客戶端 Socket，伺服器 Socket 繼續循環等待下一個連線。

這種「一請求一執行緒」或「單執行緒循環」模型適合簡單教學或低併發場景。生產環境通常會結合執行緒池、NIO（Non-blocking I/O）或非同步 I/O 以提升擴展性。