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Java 網路程式設計完整指南：TCP/UDP、Socket 程式設計、ServerSocket/InetAddress 核心方法與客戶端/伺服器端實作

編輯：Java 程式設計入門

Java 網路程式設計完整指南

網路程式設計指編寫運行於多台透過網路連接裝置上的程式。java.net 套件提供低層通訊細節，讓開發者專注於解決問題而非通訊協定。

支援的網路協定

TCP（傳輸控制協定）：可靠、連線導向，常用於 Internet（TCP/IP）
UDP（用戶資料報協定）：無連線、資料包導向

Socket 程式設計核心流程

Socket 使用 TCP 提供兩機器通訊機制：

伺服器實例化 ServerSocket，綁定埠口監聽
伺服器呼叫 accept() 等待客戶端連線
客戶端實例化 Socket，指定主機名與埠口請求連線
連線建立雙方各獲 Socket 物件，透過 I/O 流通訊

每個 Socket 擁有輸入/輸出流，客戶端輸出連接伺服器輸入，雙向通訊同步進行。

ServerSocket 類別核心建構子與方法

建構子	說明
`ServerSocket(int port)`	綁定指定埠口
`ServerSocket(int port, int backlog)`	指定 backlog（等待佇列長度）
`ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress addr)`	指定埠口、backlog、綁定 IP
`ServerSocket()`	建立非綁定 Socket，稍後呼叫 `bind()`

常用方法	說明
`accept()`	阻塞等待並接受連線，回傳新 Socket
`getLocalPort()`	取得監聽埠口
`setSoTimeout(ms)`	設定超時（毫秒）
`bind(SocketAddress, backlog)`	綁定特定位址

Socket 類別核心建構子與方法

建構子	說明
`Socket(String host, int port)`	連接指定主機埠口
`Socket(InetAddress host, int port)`	連接指定 IP 埠口
`Socket()`	建立未連線 Socket

常用方法	說明
`getInputStream()`	取得輸入流
`getOutputStream()`	取得輸出流
`getInetAddress()`	取得連線位址
`getPort()`	取得遠端埠口
`getLocalPort()`	取得本地埠口
`close()`	關閉 Socket

InetAddress 類別核心方法

方法	說明
`getByName(String host)`	主機名解析 IP
`getLocalHost()`	取得本機 InetAddress
`getHostAddress()`	取得 IP 字串
`getHostName()`	取得主機名

完整客戶端範例：GreetingClient.java

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

public class GreetingClient {
    public static void main(String[] args) {
        String serverName = args[0];
        int port = Integer.parseInt(args[1]);
        try {
            System.out.println("Connecting to " + serverName + " on port " + port);
            Socket client = new Socket(serverName, port);
            System.out.println("Just connected to " + client.getRemoteSocketAddress());
            DataOutputStream out = new DataOutputStream(client.getOutputStream());
            out.writeUTF("Hello from " + client.getLocalSocketAddress());
            DataInputStream in = new DataInputStream(client.getInputStream());
            System.out.println("Server says " + in.readUTF());
            client.close();
        } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }
    }
}

完整伺服器端範例：GreetingServer.java

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

public class GreetingServer extends Thread {
    private ServerSocket serverSocket;
    public GreetingServer(int port) throws IOException {
        serverSocket = new ServerSocket(port);
        serverSocket.setSoTimeout(10000);
    }
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                System.out.println("Waiting for client on port " + serverSocket.getLocalPort() + "...");
                Socket server = serverSocket.accept();
                System.out.println("Just connected to " + server.getRemoteSocketAddress());
                DataInputStream in = new DataInputStream(server.getInputStream());
                System.out.println(in.readUTF());
                DataOutputStream out = new DataOutputStream(server.getOutputStream());
                out.writeUTF("Thank you for connecting to " + server.getLocalSocketAddress() + "\nGoodbye!");
                server.close();
            } catch (SocketTimeoutException s) { System.out.println("Socket timed out!"); break; }
            catch (IOException e) { e.printStackTrace(); break; }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        int port = Integer.parseInt(args[0]);
        try { new GreetingServer(port).start(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }
    }
}

執行測試

$ java GreetingServer 6066
Waiting for client on port 6066...

$ java GreetingClient localhost 6066
Connecting to localhost on port 6066
Just connected to localhost/127.0.0.1:6066
Server says Thank you for connecting to /127.0.0.1:6066
Goodbye!