【JAVASE | 第十七篇】Java 网络通信

程序猿乐锅2026-06-10 11:19

学 Java 网络通信时，不要一上来就背一堆类名。先抓住一个问题：一段数据怎样从一台机器上的程序，发送到另一台机器上的程序？

一、网络通信先看三要素

网络通信离不开三个信息：IP、端口、协议。

IP 用来定位网络中的一台主机；端口用来定位这台主机上的某个应用程序；协议决定双方按什么规则传输数据。

常见架构可以先分成两类：

架构 说明 常见例子
C/S 客户端直接连接服务器 桌面聊天软件、游戏客户端
B/S 浏览器访问服务器 网页、后台管理系统

不管是 C/S 还是 B/S，底层都绕不开"地址 + 端口 + 协议"。代码里用本机测试时，目的地址一般写成本机地址，服务端监听一个固定端口，客户端向这个端口发送数据。

二、先用 InetAddress 认识主机地址

day05-net 的 demo1inetaddress 示例先演示了 InetAddress。它不负责发送消息，而是负责表示和解析主机地址。

java 复制代码 
InetAddress ip1 = InetAddress.getLocalHost();
System.out.println(ip1);
System.out.println(ip1.getHostAddress());
System.out.println(ip1.getHostName());

InetAddress ip2 = InetAddress.getByName("www.baidu.com");
System.out.println(ip2.getHostAddress());
System.out.println(ip2.getHostName());

System.out.println(ip2.isReachable(5000));

这段代码可以拆成三件事：

  1. getLocalHost 获取本机地址对象。
  2. getByName 根据域名或 IP 字符串获取目标主机地址对象。
  3. isReachable 尝试判断指定时间内目标主机是否可达。

学习网络通信时，InetAddress 的价值在于让"主机"变成代码里的对象。后面 UDP 和 TCP 示例中，客户端都需要指定目标主机和端口，本机测试时就使用 getLocalHost。

三、UDP：把数据封成包发出去

UDP 的特点是无连接、速度快，但不保证可靠到达。

它适合对实时性要求高、允许少量丢失的场景，比如直播、语音、广播。它的代码模型也很直观：发送端把字节数组封成 DatagramPacket，再通过 DatagramSocket 发出去；接收端绑定端口，准备缓冲区，等待数据包进来。

1. UDP 发送端

demo2udp 的客户端代码完成了一次发送：

java 复制代码 
DatagramSocket socket = new DatagramSocket();

byte[] bytes = "你好,帅哥".getBytes();

DatagramPacket packet = new DatagramPacket(
        bytes,
        bytes.length,
        InetAddress.getLocalHost(),
        8080
);

socket.send(packet);
socket.close();

这里的关键点是 DatagramPacket 构造方法中的四个参数：

参数 作用
bytes 要发送的数据
bytes.length 本次发送的有效字节长度
InetAddress.getLocalHost() 目标主机地址
8080 目标程序监听的端口

发送端本身不需要和服务端提前建立连接。只要知道目标 IP 和端口，就可以把这个数据包发出去。

2. UDP 接收端

服务端要先绑定端口，否则客户端发到 8080 的数据没有程序接收。

java 复制代码 
DatagramSocket socket = new DatagramSocket(8080);

byte[] buf = new byte[1024 * 64];
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buf, buf.length);

socket.receive(packet);

int len = packet.getLength();
String message = new String(buf, 0, len);

System.out.println("服务端收到: " + message);
System.out.println("对方IP:" + packet.getAddress().getHostAddress());
System.out.println("对方端口:" + packet.getPort());

接收端的缓冲区用来装收到的数据。真正转成字符串时，不应该直接把整个 buf 转掉，而是要根据 packet.getLength 取本次收到的有效长度。否则缓冲区后面没被写入的空内容也会被带进去。

packet 里还能拿到发送方的地址和端口，这一点很重要。UDP 没有连接对象，如果接收端想知道是谁发来的，就要从数据包本身获取。

3. UDP 多发多收

demo3udp2 在一发一收的基础上加了 while 循环。

客户端循环读控制台输入，输入 exit 时退出：

java 复制代码 
Scanner sc = new Scanner(System.in);
while (true) {
    System.out.println("请输入:");
    String text = sc.nextLine();

    if (text.equals("exit")) {
        break;
    }

    byte[] bytes = text.getBytes();
    DatagramPacket packet = new DatagramPacket(
            bytes,
            bytes.length,
            InetAddress.getLocalHost(),
            8080
    );
    socket.send(packet);
}

服务端也用 while 循环持续接收：

java 复制代码 
while (true) {
    socket.receive(packet);

    int len = packet.getLength();
    String message = new String(buf, 0, len);

    System.out.println("服务端收到: " + message);
    System.out.println("对方IP:" + packet.getAddress().getHostAddress());
    System.out.println("对方端口:" + packet.getPort());
}

这里能看出 UDP 的一个特点：客户端退出只是客户端不再发送，服务端不会自动结束，它仍然会阻塞在 receive，继续等待下一个数据包。

四、TCP：先建立连接，再通过流传输

TCP 的特点是面向连接、可靠传输。和 UDP 不同，TCP 通信前必须先建立连接。

在 Java 代码里，客户端用 Socket 请求连接；服务端用 ServerSocket 监听端口，并通过 accept 等待客户端接入。连接建立后，双方通过输入流和输出流收发数据。

1. TCP 一发一收

demo4tcp1 的客户端连接本机 9999 端口，然后通过输出流发送数据：

java 复制代码 
Socket socket = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), 9999);

DataOutputStream dos = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
dos.writeInt(1);
dos.writeUTF("你好");

socket.close();

服务端先启动 ServerSocket，再调用 accept 等客户端连接：

java 复制代码 
ServerSocket ss = new ServerSocket(9999);

Socket socket = ss.accept();

DataInputStream dis = new DataInputStream(socket.getInputStream());
int id = dis.readInt();
String message = dis.readUTF();

System.out.println("id:" + id + " 内容:" + message);
System.out.println("客户端的ip" + socket.getInetAddress());
System.out.println("客户端的端口" + socket.getPort());

这一组代码最值得注意的是读写顺序。客户端先 writeInt，再 writeUTF；服务端也必须先 readInt，再 readUTF。TCP 传的是连续字节流，不会自动理解业务含义，双方必须约定好数据格式和读取顺序。

2. TCP 多发多收

demo5tcp2 把客户端发送放进循环里：

java 复制代码 
while (true) {
    System.out.println("请说:");
    String text = sc.nextLine();

    if ("exit".equals(text)) {
        System.out.println("退出");
        dos.close();
        break;
    }

    dos.writeUTF(text);
    dos.flush();
}

服务端对应地循环读取：

java 复制代码 
while (true) {
    String message = dis.readUTF();
    System.out.println("内容:" + message);
    System.out.println("客户端的ip" + socket.getInetAddress());
    System.out.println("客户端的端口" + socket.getPort());
}

这里的 flush 很关键。输出流可能有缓冲，如果写完后迟迟不刷新，接收端可能一直读不到数据。多发多收时，写一次消息后及时刷新，能让服务端更快拿到本次输入。

3. TCP 支持多个客户端

demo5tcp2 的服务端只能处理一个客户端。因为 accept 接到一个连接后，当前线程就进入读取循环，无法回到 accept 接下一个连接。

demo6tcp3 用多线程解决这个问题：

java 复制代码 
while (true) {
    Socket socket = ss.accept();
    System.out.println("一个客户端上线了" + socket.getInetAddress().getHostAddress());
    new ServerReader(socket).start();
}

每接入一个客户端，就创建一个 ServerReader 线程专门负责读取这个客户端的消息：

java 复制代码 
public class ServerReader extends Thread {
    private Socket socket;

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

    @Override
    public void run() {
        try {
            DataInputStream dis = new DataInputStream(socket.getInputStream());
            while (true) {
                String message = dis.readUTF();
                System.out.println("收到的客户端message:" + message);
                System.out.println("客户端的IP" + socket.getInetAddress().getHostAddress());
                System.out.println("客户端的端口" + socket.getPort());
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

主线程只负责不断接收新连接；子线程负责和某一个客户端持续通信。这就是一个很基础的 TCP 多客户端模型。

五、UDP 和 TCP 怎么选

UDP 和 TCP 的区别可以从"有没有连接"和"可靠性"两条线来记。

对比点 UDP TCP
是否连接 不需要连接 必须先建立连接
数据形式 数据包 字节流
可靠性 不保证可靠到达 可靠传输
接收方式 接收一个个数据包 从连接流中持续读取
常见场景 直播、语音、广播 文件传输、登录、支付

选择时可以问自己三个问题：

  1. 这条数据丢了能不能接受？
  2. 双方是否需要维持一个稳定连接？
  3. 数据顺序和完整性是不是必须保证？

如果答案偏向"必须可靠、必须按顺序、不能丢"，优先考虑 TCP。如果答案偏向"实时性更重要，偶尔丢一点可以接受"，UDP 更合适。

六、运行验证和常见排查

这些示例都可以按"先服务端，后客户端"的顺序验证。

UDP 验证：

  1. 先运行 demo2udp 或 demo3udp2 中的服务端，让它绑定 8080。
  2. 再运行对应客户端。
  3. 如果服务端打印消息、发送方 IP 和端口，说明数据包已经收到。

TCP 验证：

  1. 先运行服务端，让它监听 9999。
  2. 再运行客户端发起连接。
  3. 如果服务端打印客户端消息、IP 和端口，说明连接和读取都正常。

常见问题可以按下面顺序排查：

现象 优先检查
客户端连接失败 服务端是否先启动，端口是否一致
服务端没有收到 UDP 消息 接收端端口是否绑定为 8080，发送目标地址是否正确
TCP 服务端一直卡住 accept 或读取方法本来就是阻塞等待，先确认客户端是否真的连接或发送
读取内容错乱 DataOutputStream 和 DataInputStream 的写入、读取顺序是否一致
多客户端只能连一个 服务端是否为每个 Socket 单独开线程
命令行运行客户端失败 检查 main 方法是否声明为 public static void main

这里最后一点来自当前代码细节：部分 ClientDemo1 写成了 static void main。如果用命令行 java 直接运行，标准入口方法需要 public static void main。学习时不一定要急着改代码，但排查运行失败时要先看这个位置。

七、总结

网络通信入门可以按一条链路理解：

IP 找主机，端口找程序，协议决定传输方式。UDP 是把字节封进数据包直接发，写法简单但不保证可靠；TCP 是先建立连接，再通过输入输出流稳定传输，可靠性更强，也需要处理连接、阻塞、读写顺序和多客户端问题。

以后再遇到网络通信代码，可以先判断它在解决哪一层问题：是在找地址、绑定端口、封装数据包，还是建立连接、读写字节流。把这条线分清，InetAddress、DatagramSocket、DatagramPacket、Socket、ServerSocket 这些类就不会乱成一团。

参考资料

相关推荐
执于代码1 小时前
Java交互打印的问题
java
飞舞哲2 小时前
三维点云最小二乘拟合MATLAB程序
开发语言·算法·matlab
有点。2 小时前
C++(贪心算法二)
开发语言·c++·贪心算法
meilindehuzi_a2 小时前
透视 V8 底部：从物理内存到函数式哲学，重新解构 JavaScript 数组
开发语言·javascript·ecmascript
jllllyuz2 小时前
HVDC 高压直流输电系统 MATLAB/Simulink 仿真全集
开发语言·matlab
我命由我123452 小时前
Windows 操作系统 - Windows 查看防火墙是否开启、Windows 查看防火墙放行端口
java·运维·开发语言·windows·java-ee·操作系统·运维开发
fly spider2 小时前
Spring 原理总览：从启动到请求执行
java·数据库·spring
天天进步20152 小时前
Python全栈项目--基于Python的数据库管理工具
开发语言·数据库·python
YHHLAI2 小时前
JavaScript 数据结构精讲：数组底层与实战避坑
开发语言·javascript·数据结构
热门推荐
01【AI】2026 年具身智能模型和世界模型总结02GitHub 镜像站点03Codex 下载安装指南：Windows 和 macOS 官方版下载042026 年 AI 编程工具终极横评：Cursor vs Claude Code vs Copilot vs Windsurf052026 AI 编程工具终极实战指南：Cursor vs Claude Code vs Copilot，开发者该怎么选？06《置身钉内》原文-可播放阅读07AI科技热点日报 | 2026年6月1日08【踩坑记录 | 第一篇】微软商店无法使用时，如何手动安装 OpenAI Codex？附`.msix`文件系统错误解决方法09CC-Switch 下载、安装与使用配置指南【2026.5.29】10CC-Switch & Claude 基于 Linux 服务器安装使用指南