Java 网络编程实战：Socket 通信与多线程服务器开发

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用户11690571

发布于 2025-06-10 23:01:32

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一、前言

在当今互联网应用中，网络编程是 Java 开发者必须掌握的一项关键技能。无论是构建聊天系统、文件传输、物联网交互，还是服务端 API 通信，Java 的网络编程提供了强大的支持。

本文将从基础的 Socket 通信开始，逐步深入到多线程服务器开发，并提供图文实例帮助理解。

二、Java 网络通信的基础概念

Java 网络编程主要依赖于以下核心类：

类名	用途
Socket	客户端通信套接字
ServerSocket	服务器监听套接字
InetAddress	IP 地址解析与封装
DatagramSocket	UDP 发送与接收
URLConnection	基于 HTTP 的网络通信（高层）

📌 本文聚焦 TCP 通信，即通过 Socket 与 ServerSocket 实现可靠连接。

三、简单的 Socket 通信示例

3.1 服务端代码

java复制编辑import java.io.*;
import java.net.*;

public class SimpleServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket server = new ServerSocket(8888);
        System.out.println("服务器启动，等待连接...");

        Socket socket = server.accept();
        System.out.println("客户端连接成功：" + socket.getInetAddress());

        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        String msg = in.readLine();
        System.out.println("收到消息：" + msg);

        socket.close();
        server.close();
    }
}

3.2 客户端代码

java复制编辑import java.io.*;
import java.net.*;

public class SimpleClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket client = new Socket("127.0.0.1", 8888);

        BufferedWriter out = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(client.getOutputStream()));
        out.write("你好，服务端！\n");
        out.flush();

        client.close();
    }
}

🖼️ 图示：客户端 → 发送数据 → 服务端 → 接收 & 输出

四、建立双向通信（回声服务器）

让服务端回传客户端发来的数据：

java复制编辑// EchoServer.java
Socket socket = server.accept();
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
BufferedWriter out = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));

String input;
while ((input = in.readLine()) != null) {
    System.out.println("收到：" + input);
    out.write("服务器回应：" + input + "\n");
    out.flush();
}

客户端也要读取服务端返回的数据。

java复制编辑// EchoClient.java
BufferedReader userInput = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));

String input;
while ((input = userInput.readLine()) != null) {
    out.write(input + "\n");
    out.flush();
    System.out.println("服务端回应：" + in.readLine());
}

五、多线程服务器处理多个客户端

5.1 多线程处理类

java复制编辑class ClientHandler extends Thread {
    private Socket socket;

    public ClientHandler(Socket socket) {
        this.socket = socket;
    }

    public void run() {
        try (
            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            BufferedWriter out = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()))
        ) {
            String line;
            while ((line = in.readLine()) != null) {
                System.out.println("收到：" + line);
                out.write("已收到：" + line + "\n");
                out.flush();
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("通信异常：" + e.getMessage());
        }
    }
}

5.2 多线程服务器启动

java复制编辑public class MultiThreadedServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket server = new ServerSocket(9999);
        System.out.println("服务器启动，等待客户端连接...");

        while (true) {
            Socket clientSocket = server.accept();
            new ClientHandler(clientSocket).start();
        }
    }
}

🖼️ 图示：每个连接都分配一个 ClientHandler 线程处理

六、实战案例：聊天室服务端

实现一个支持多人聊天的服务器端：

6.1 聊天服务器核心逻辑

java复制编辑public class ChatServer {
    private static Set<BufferedWriter> clientOutputs = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket server = new ServerSocket(6666);
        System.out.println("聊天室启动...");

        while (true) {
            Socket client = server.accept();
            new Thread(() -> handleClient(client)).start();
        }
    }

    private static void handleClient(Socket client) {
        try (
            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
            BufferedWriter out = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(client.getOutputStream()))
        ) {
            clientOutputs.add(out);
            String msg;
            while ((msg = in.readLine()) != null) {
                for (BufferedWriter writer : clientOutputs) {
                    writer.write(msg + "\n");
                    writer.flush();
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("连接异常：" + e.getMessage());
        }
    }
}

客户端发送的每一句话会广播给所有其他连接者。

七、使用线程池优化服务器性能

避免线程爆炸，可以使用 ExecutorService 管理线程：

java复制编辑ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);

while (true) {
    Socket client = server.accept();
    pool.execute(() -> handleClient(client));
}

📌 好处：线程复用、统一管理，降低资源消耗

八、网络编程常见问题与调试技巧

问题	原因
端口占用	端口未关闭或已被其他服务占用
客户端连接不上	IP、端口错误、防火墙阻拦
收不到数据/粘包	缓冲流未 flush，或未换行
多线程冲突	同步控制不足，数据结构不安全
服务端阻塞等待一个客户端挂起	应使用多线程或异步处理

九、延伸阅读与框架参考

Java NIO 非阻塞通信
Netty 高性能网络通信框架
Spring Boot + WebSocket 聊天系统
使用 SocketChannel 实现高并发服务

十、总结

Java 网络编程虽然门槛不高，但涉及许多底层通信机制，掌握后可以灵活构建聊天工具、P2P 应用、IoT 系统、RPC 服务等。本文通过 Socket 入门，演示了从基本通信到多线程服务的全过程。

原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。

如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

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