Java Socket 網路程式設計：從單執行緒到多執行緒伺服器的完整演進

網路程式設計本質上是兩台電腦的資料交換。Java 在 java.net 套件提供簡潔 API，搭配 java.io 處理資料流，讓開發者能輕鬆實作 Client-Server 模型。

基礎架構：ServerSocket 與 Socket

• 伺服端：使用 ServerSocket 綁定埠號（>1024），調用 accept() 等待連線，建立專屬 Socket 通道。
• 客戶端：透過 Socket 指定伺服器 IP 与埠號發起連線，InetAddress 協助解析位址。

雙方透過 getInputStream()、getOutputStream() 取得位元組流，再包裝為 BufferedReader/PrintWriter 處理文字資料。

單執行緒限制與多執行緒突破

初版伺服器單執行緒循環處理請求，同一時間僅能服務一個客戶。改進方向：

1. 外層循環接受連線：while(true){ Socket client = server.accept(); ... }，但仍為循序處理，客戶需排隊。
2. 引入執行緒並行：每個連線派生一條執行緒（繼承 Thread 或實作 Runnable），將通訊邏輯移入 run()，主執行緒僅負責 accept() 與 start()，實現真正並發服務。

關鍵程式碼片段（多執行緒伺服器）

public class MultiUser extends Thread {
    private Socket client;
    public MultiUser(Socket c) { this.client = c; }
    public void run() {
        try (BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
             PrintWriter out = new PrintWriter(client.getOutputStream())) {
            String str;
            while ((str = in.readLine()) != null) {
                System.out.println(str);
                out.println("has receive...."); out.flush();
                if (str.equals("end")) break;
            }
        } catch (IOException e) { /* 處理異常 */ }
        finally { try { client.close(); } catch (IOException ignored) {} }
    }
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket server = new ServerSocket(5678);
        while (true) new MultiUser(server.accept()).start();
    }
}

此架構下，每個客戶擁有獨立執行緒與通訊管道，互不阻塞，充分發揚多核優勢。