面试题：网络编程之Java Socket基础应用

Question

请描述Java Socket编程中，如何创建一个简单的TCP服务器端和客户端进行数据传输？并解释在这个过程中涉及到的关键类和方法，例如ServerSocket、Socket、InputStream、OutputStream等。

Answer 1

TCP服务器端实现步骤：

1. 创建ServerSocket对象：
   • 代码示例：ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
   • 解释：ServerSocket类用于创建服务器端套接字，构造函数中的参数指定服务器监听的端口号。
2. 监听客户端连接：
   • 代码示例：Socket clientSocket = serverSocket.accept();
   • 解释：accept()方法是阻塞方法，等待客户端连接。当有客户端连接时，返回一个代表该客户端的Socket对象。
3. 获取输入输出流：
   • 获取输入流：
     • 代码示例：InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream();
     • 解释：通过Socket对象的getInputStream()方法获取输入流，用于读取客户端发送的数据。
   • 获取输出流：
     • 代码示例：OutputStream outputStream = clientSocket.getOutputStream();
     • 解释：通过Socket对象的getOutputStream()方法获取输出流，用于向客户端发送数据。
4. 数据传输：
   • 读取数据：
     • 代码示例：

byte[] buffer = new byte[1024];
int length = inputStream.read(buffer);
String message = new String(buffer, 0, length);

    - **解释**：使用输入流的`read()`方法读取数据到字节数组`buffer`中，`read()`方法返回读取的字节数。然后将字节数组转换为字符串。
- **发送数据**：
    - **代码示例**：`outputStream.write("Hello, Client!".getBytes());`
    - **解释**：将要发送的字符串转换为字节数组，通过输出流的`write()`方法发送数据。

5. 关闭连接： - 代码示例：

inputStream.close();
outputStream.close();
clientSocket.close();
serverSocket.close();

- **解释**：依次关闭输入流、输出流、客户端`Socket`和服务器端`ServerSocket`，释放资源。

TCP客户端实现步骤：

1. 创建Socket对象：
   • 代码示例：Socket socket = new Socket("localhost", 8888);
   • 解释：Socket类用于创建客户端套接字，构造函数中第一个参数指定服务器的IP地址（这里使用localhost表示本地主机），第二个参数指定服务器监听的端口号。
2. 获取输入输出流：
   • 获取输入流：
     • 代码示例：InputStream inputStream = socket.getInputStream();
     • 解释：同服务器端获取输入流解释，用于读取服务器端发送的数据。
   • 获取输出流：
     • 代码示例：OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
     • 解释：同服务器端获取输出流解释，用于向服务器端发送数据。
3. 数据传输：
   • 发送数据：
     • 代码示例：outputStream.write("Hello, Server!".getBytes());
     • 解释：同服务器端发送数据解释，将字符串转换为字节数组通过输出流发送。
   • 读取数据：
     • 代码示例：

byte[] buffer = new byte[1024];
int length = inputStream.read(buffer);
String message = new String(buffer, 0, length);

    - **解释**：同服务器端读取数据解释，从输入流读取数据到字节数组并转换为字符串。

4. 关闭连接： - 代码示例：

inputStream.close();
outputStream.close();
socket.close();

- **解释**：关闭输入流、输出流和客户端`Socket`，释放资源。

关键类和方法总结：

• ServerSocket：用于服务器端监听指定端口，关键方法accept()用于接受客户端连接。
• Socket：客户端和服务器端进行数据传输的套接字，关键方法getInputStream()和getOutputStream()分别用于获取输入输出流。
• InputStream：用于读取数据，关键方法read()用于从流中读取数据到字节数组。
• OutputStream：用于写入数据，关键方法write()用于将字节数组的数据写入流中。