一、Socket通信的本质

Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间抽象层，就像两个城市之间的电话线路。在Java中，主要通过java.net包实现，其核心思想可以概括为：

1. 服务端：创建ServerSocket监听端口
2. 客户端：创建Socket连接指定IP和端口
3. 双向通道：建立成功后通过I/O流传输数据

java // 最简服务端示例 ServerSocket server = new ServerSocket(8080); Socket client = server.accept(); // 阻塞等待连接

二、TCP通信完整实战案例

2.1 基础通信模型

java
// 服务端代码
public class SimpleServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
try(ServerSocket server = new ServerSocket(9000)){
System.out.println("服务端启动...");
Socket socket = server.accept();
BufferedReader in = new BufferedReader(
new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
String msg = in.readLine();
System.out.println("收到客户端消息：" + msg);
}
}
}

// 客户端代码
public class SimpleClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
try(Socket socket = new Socket("localhost", 9000)){
PrintWriter out = new PrintWriter(
socket.getOutputStream(), true);
out.println("Hello Server!");
}
}
}

关键点说明：
- try-with-resources自动关闭资源
- 输出流需要flush()或设置autoFlush
- 默认采用阻塞式同步通信

2.2 多线程版本改进

基础版只能处理单个连接，实际需要多线程支持：

java // 服务端线程池改造 ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool(); while(true){ Socket client = server.accept(); pool.execute(() -> { // 处理客户端请求 }); }

三、NIO非阻塞编程进阶

当并发量超过1000时，传统BIO模型会遇到性能瓶颈，这时需要NIO解决方案：

java
// NIO服务端示例
Selector selector = Selector.open();
ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();
serverChannel.bind(new InetSocketAddress(8080));
serverChannel.configureBlocking(false);
serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

while(true){
selector.select(); // 就绪事件检测
Iterator iter = selector.selectedKeys().iterator();
while(iter.hasNext()){
SelectionKey key = iter.next();
if(key.isAcceptable()){
// 处理新连接
}
if(key.isReadable()){
// 处理读事件
}
iter.remove();
}
}

NIO的核心优势：
1. 单线程处理多连接（IO多路复用）
2. 基于事件驱动模型
3. 零拷贝技术提升性能

四、常见问题解决方案

1. 粘包问题处理

   
   
   
   • 固定长度协议
   • 特殊分隔符（如\n）
   • 自定义协议头（长度+内容）

2. 心跳机制实现
   java // 心跳检测线程 socket.setSoTimeout(30000); // 30秒超时 while(true){ out.write("HEARTBEAT\n"); out.flush(); Thread.sleep(5000); }

3. 传输对象数据
   java // 使用ObjectOutputStream ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream()); oos.writeObject(new User("张三", 25));

五、性能优化建议

1. 使用线程池控制资源
2. 重要连接启用TCP KeepAlive
3. 高并发场景考虑Netty框架
4. Linux系统调优（文件描述符限制等）

总结：Socket编程是Java网络通信的基石，从基础的BIO到高效的NIO，开发者需要根据业务场景选择合适的模型。建议先从TCP协议入手理解通信本质，再逐步扩展到UDP和非阻塞编程领域。