Java 網路程式設計：TCP 客戶端與 ServerSocket 深度實戰（三）

第五節：構建 TCP 客戶端 — Daytime 協議實戰

Daytime 服務（RFC 867）運行在 埠 13，回傳當前日期時間字串。Unix 系統通常內建，Windows 需自行實作 Server。

DaytimeClient 完整代碼

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

public class DaytimeClient {
    public static final int SERVICE_PORT = 13;

    public static void main(String[] args) {
        if (args.length != 1) {
            System.out.println("用法: java DaytimeClient <主機名>");
            return;
        }

        String hostname = args[0];

        try {
            // 1. 建立連線
            Socket daytime = new Socket(hostname, SERVICE_PORT);
            System.out.println("連線已建立");

            // 2. 設定超時（防掛死）
            daytime.setSoTimeout(2000);

            // 3. 讀取回應
            BufferedReader reader = new BufferedReader(
                new InputStreamReader(daytime.getInputStream())
            );
            System.out.println("伺服器回應: " + reader.readLine());

            // 4. 關閉資源
            daytime.close();
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("錯誤: " + e);
        }
    }
}

關鍵步驟解析

1. new Socket(host, port)：主動發起三次交握，阻塞直到連線成功或超時
2. setSoTimeout(ms)：讀取阻塞上限，避免服務端不回應導致客戶端永久等待
3. 使用 BufferedReader 包裝 InputStreamReader：高效按行讀取文本協議
4. close()：釋放檔案描述符，發送 FIN 封包結束連線

執行範例

java DaytimeClient localhost
# 或指定遠端 Unix 主機
java DaytimeClient time.nist.gov

前提：目標主機必須在埠 13 運行 Daytime 服務。

第六節：ServerSocket — 伺服端套接字核心機制

客戶端 vs 伺服端 Socket 差異

ServerSocket 工作流程

ServerSocket server = new ServerSocket(PORT);
while (true) {
    Socket client = server.accept();  // 阻塞等待連線
    // 此處 client 即為已建立連線的 Socket
    // 可啟動新執行緒處理：new Thread(() -> handle(client)).start();
}

核心特性

• 連線工廠：accept() 返回的 Socket 已完成三次交握，可直接讀寫
• 併發處理：單執行緒循環 accept + 執行緒池處理業務，或 NIO 非阻塞模型
• 綁定具體 IP：new ServerSocket(port, backlog, InetAddress.getByName("192.168.1.1")) 限制介面
• backlog 參數：待連線隊列長度，建議 50-200，防 SYN Flood

DaytimeServer 參考實作

public class DaytimeServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket server = new ServerSocket(13);
        System.out.println("Daytime Server 啟動，監聽埠 13...");
        ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();

        while (true) {
            final Socket client = server.accept();
            pool.execute(() -> {
                try (PrintWriter out = new PrintWriter(client.getOutputStream(), true)) {
                    out.println(new java.util.Date().toString());
                } catch (IOException ignored) {}
                finally { try { client.close(); } catch (IOException ignored) {} }
            });
        }
    }
}

下一步預告

後續將介紹：非阻塞 I/O (NIO)、SSL/TLS 安全通訊、自定義協議設計、連線池與零拷貝傳輸。