一、概述
Socket（套接字）是网络通信的一种机制，允许不同主机之间的进程进行通信。在Java中，Socket支持TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。
1、TCP协议介绍
TCP协议在通信之前需要先建立连接，数据传输过程中能保证数据的完整性和顺序性。
2、UDP协议介绍
UDP协议可用于发送数据包，所需付出的开销比TCP协议少得多，但是UDP协议传输数据包时不会按照顺序传输，也可能会在数据传输中丢失数据。
二、socket编程步骤
1、创建一个Socket服务端，指定服务要监听的端口
// port为监听端口
ServerSocket socketServer = new ServerSocket(port);
2、监听客户端连接请求并接受连接
Socket socket = serverSocket.accept();
3、通过Socket对象获取输入流，用于读取客户端发送的数据
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
完整代码：
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
int len;
byte[] data = new byte[1024 * 1024];
ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
while ((len = inputStream.read(data)) != -1) {byteArrayOutputStream.write(data, 0, len);
}
log.info("响应数据：{}", new String(byteArrayOutputStream.toByteArray()));
4、通过Socket对象获取输出流，用于向客户端发送数据
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
完整代码：
// 发送数据
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
outputStream.write("客户端1写入数据".getBytes());
// 超时时间，单位：毫秒
socket.setSoTimeout(timeout);
// 结束写入
socket.shutdownOutput();
5、创建Socket客户端，与客户端建立连接
// ip：服务端ip，port：服务端端口
Socket socket = new Socket(ip, port);
三、socket服务端和socket客户端的完整代码
1、socket服务端
package com.xiaobai.java_core.socket;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;/*** @Author 王天文* @Date 2024/12/15 17:02* @Description:*/
@Slf4j
public class SocketServerBIO {// 服务端监听器端口private static final int SERVER_PORT = 15000;public static void main(String[] args) {ServerSocket serverSocket = null;try {// 服务端绑定监听器端口serverSocket = new ServerSocket(SERVER_PORT);log.info("服务端启动，等待客户端连接，监听端口：{}", SERVER_PORT);while (true) {try {// 获取新的连接Socket socket = serverSocket.accept();log.info("客户端已连接，端口：{}", socket.getPort());// 每个连接创建一个线程（可使用ThreadPoolTaskExecutor或ThreadPoolExecutor创建线程）Thread connectThread = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {String connectThreadName = Thread.currentThread().getName();log.info("连接线程名称，{}", connectThreadName);try {// 按字节流方式读取数据InputStream socketInputStream = socket.getInputStream();int len;byte[] data = new byte[1024 * 1024];ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();while ((len = socketInputStream.read(data)) != -1) {byteArrayOutputStream.write(data, 0, len);}log.info("客户端消息：{}", new String(byteArrayOutputStream.toByteArray()));// 客户端响应String responseMsg = "客户端响应消息" + "_" + connectThreadName;OutputStream socketOutputStream = socket.getOutputStream();log.info("客户端响应消息：{}", responseMsg);socketOutputStream.write(responseMsg.getBytes());// 服务端结束写入socket.shutdownOutput();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}});connectThread.start();// 判断连接是否断开if (socket.isClosed()) {log.info("客户端连接已断开");}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}2、socket客户端
package com.xiaobai.java_core.socket;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import java.io.*;
import java.net.Socket;/*** @Author 王天文* @Date 2024/12/15 18:02* @Description:*/
@Slf4j
public class SocketClient {private static final String SERVER_IP = "127.0.0.1";private static final int SERVER_PORT = 15000;private static final int timeout = 1800000;public static void main(String[] args) {Socket socket = null;try {// 与服务端建立连接socket = new Socket(SERVER_IP, SERVER_PORT);// 发送数据OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();outputStream.write("客户端1写入数据".getBytes());// 超时时间，单位：毫秒socket.setSoTimeout(timeout);// 结束写入socket.shutdownOutput();// 获取响应数据InputStream inputStream = socket.getInputStream();int len;byte[] data = new byte[1024 * 1024];ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();while ((len = inputStream.read(data)) != -1) {byteArrayOutputStream.write(data, 0, len);}log.info("响应数据：{}", new String(byteArrayOutputStream.toByteArray()));} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if (socket != null) {try {socket.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}
}四、说明
1、阻塞问题
（1）BIO模式是同步阻塞I/O模式，数据的读取和写入必须阻塞在一个线程内等待完成；
（2）调用accept()方法后，当前线程处于挂起状态，系统层面得不到这个线程的运行权，其他客户端会处于阻塞状态，直到当前线程运行完毕；
2、解决方案
在服务端和客户端建立连接后，需要新建线程处理任务，使用线程池创建线程可防止内存溢出，提高线程的复用率，节省CPU资源。
学习小记 – 终于把线程状态流转理清楚了
Java面试常考的 BIO，NIO，AIO 总结
测试代码地址：
https://gitee.com/wangtianwen1996/cento-practice/tree/master/src/test/java/com/xiaobai/java_core/socket