面试题：Java网络编程中Socket的使用

Question

在Java网络编程里，使用Socket进行简单的客户端与服务器端通信，描述实现步骤并给出关键代码示例，说明如何处理连接建立、数据传输和关闭连接等操作。

Answer 1

服务器端实现步骤：

1. 创建ServerSocket对象：指定服务器监听的端口号。
2. 监听客户端连接：调用accept()方法，此方法会阻塞直到有客户端连接。
3. 获取输入输出流：通过与客户端建立的Socket获取InputStream和OutputStream，用于数据传输。
4. 数据传输：从输入流读取数据，处理后通过输出流发送回客户端。
5. 关闭连接：通信结束后，关闭输入输出流和Socket。

服务器端关键代码示例：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class Server {
    public static void main(String[] args) {
        try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(12345)) {
            System.out.println("Server is listening on port 12345");
            try (Socket clientSocket = serverSocket.accept();
                 BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));
                 PrintWriter out = new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true)) {
                System.out.println("Client connected");
                String inputLine;
                while ((inputLine = in.readLine()) != null) {
                    System.out.println("Received from client: " + inputLine);
                    out.println("Message received: " + inputLine);
                    if ("exit".equals(inputLine)) {
                        break;
                    }
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

客户端实现步骤：

1. 创建Socket对象：指定服务器的IP地址和端口号，尝试连接服务器。
2. 获取输入输出流：通过Socket获取InputStream和OutputStream，用于数据传输。
3. 数据传输：向输出流写入数据，并从输入流读取服务器响应的数据。
4. 关闭连接：通信结束后，关闭输入输出流和Socket。

客户端关键代码示例：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        try (Socket socket = new Socket("localhost", 12345);
             BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
             PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
             BufferedReader stdIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))) {
            String userInput;
            while ((userInput = stdIn.readLine()) != null) {
                out.println(userInput);
                System.out.println("Echo: " + in.readLine());
                if ("exit".equals(userInput)) {
                    break;
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

连接建立、数据传输和关闭连接操作说明：

• 连接建立：
  • 服务器端通过ServerSocket的accept()方法等待客户端连接，此方法阻塞直到有客户端连接上来。
  • 客户端通过Socket构造函数指定服务器的IP地址和端口号来尝试连接服务器，如果连接成功则建立连接。
• 数据传输：
  • 服务器端和客户端通过InputStream和OutputStream进行数据的读取和写入。在示例代码中，通过BufferedReader读取输入流数据，通过PrintWriter写入输出流数据。
  • 可以根据实际需求，选择合适的编码方式和数据格式进行数据传输，如JSON、XML等。
• 关闭连接：
  • 通信完成后，需要关闭相关的输入输出流和Socket对象，以释放资源。在示例代码中，使用了Java 7的try-with-resources语句块，确保流和Socket在使用完毕后自动关闭。也可以手动调用close()方法来关闭流和Socket。