本文讲述了Java Socket实用样例教程！具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。一起跟随六星小编过来看看吧，具体如下:

最近用到了Java的Socket通信。
在搜索用法的过程中，发现好多都是用System.in举例的；但是实际工作中，并不是用System.in从控制台输入消息的，不太好用。
以下是个人从工作中总结的Socket实用代码样例。
二、服务器端（ServerSocket）
服务器端等待Socket连接的建立，接收Socket请求报文，处理后给Socket客户端返回响应报文。
1.SocketThread类，主要处理类，用来接收Socket请求报文、处理、返回响应报文。

@Slf4j
public class SocketThread(){
  private Socket socket;
  private InputStream inputStream;
  private OutputStream outputStream;
  
  public SocketThread(Socket socket){
    this.socket = socket;
  }
  //第一个方法，用来循环监听inputStream
  public void preStart() throws IOException, ClassNotFoundException, InterruptedExceptedException {
    while(true){
      //处理
      start();
      
      //服务器不关闭socket，客户端关闭即可
      //socket.close();
      
      if(socket == null || socket.isClosed()){
        log.info("socket为null或被关闭，停止循环");
        break;
      }
    }
  }
  
  //第二个方法，如果有消息就处理；如果没有消息，就sleep，然后返回
  private void start() throws IOException, ClassNotFoundException, InterruptedException{
    if( null == inputStream || socket.isInputShutdown() ){
      inputStream = socket.getInputStream();
    }
    int available = inputStream.available();
    //如果输入流不可用，说明本次循环没有收到消息，返回
    if(0 == available){
      Thread.sleep(500);
      return;
    }
    if(null == outputStream || socket.isOutputShutdown()){
      outputStream = socket.getOutputStream();
    }
    //得到消息
    JSONObject receive = receive(inputStream);
    //进行处理
    boolean deal = deal(receive);
    //返回响应报文
    backMsg(outputStream, deal, receive);
  }
  
  //从流中获取消息，封装成JSONObject对象
  private JSONObject receive(InputStream input){
    //消息格式为字节数组，type(1位)+datalength(4位)+data(datalength中指明的位数)
    byte t[] = new byte[1];
    byte dl[] = new byte[4];
    //从流中读取1位，保存到t中
    input.read(t, 0, 1);
    char type = (char)t[0];
    
    //从流中读取4位
    input.read(dl, 0, 4);
    ByteBuffer dlB = ByteBuffer.wrap(dl);
    int datalength = dlb.getInt();
    
    //准备获得data
    byte db = new byte[datalength];
    input.read(db,0,datalength);
    String dataStr = new String(db, "utf-8");
    JSONObject data = JSONObject.parseObject(dataStr);
    
    //转为JSONObject对象，并返回
    JSONObject json = new JSONObject();
    json.put("type",type);
    json.put("datalength",datalength);
    json.put("data",data);
    return json;
  }
  
  //处理逻辑，主要内容省略
  private boolean deal(JSONObject json){
     //标志位，如果处理成功，再改为true
     boolean bool = false;
     //省略处理逻辑......
     return bool;
  }
  
  //返回响应报文
  private void backMsg(OutputStream outputStream, boolean bool, JSONObject receive){
    JSONObject backJson = new JSONObject();
    if(bool){
      backJson.put("status","1");
    }else{
      backJson.put("status","-1");
    }
    backJson.put("dataId",receive.get("data").get("id"));
    
    byte[] backJsonByte = backJson.toString().getBytes();
    //规定，返回的byte数组格式为，json长度(int格式，占4位)+json的byte数组
    int totalLength = 4 + backJsonByte.length;
    BtyeBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(totalLength);
    buffer.putInt(backJsonByte.length);
    buffer.put(backJsonByte);
    outputStream.write(buffer.array());
    outputStream.flush();
    
  }
  
}
2.SocketStart类，用于等待Socket连接建立，用到了线程池

@Slf4j
public class SocketStart {
  private ExecutorService executorService;
  @PreDestroy
  public void destroy() throws InterruptedException{
    executorService.shutdown();
    executorService.awaitTermination(1, TimeUnit.DAYS);
  }
  
  public SocketStart() throws IOException{
    executorService = new ThreadPoolExecutor(100,100,1,TimeUnit.MILLISECONDS,
    new SynchronousQueue<>(),
    new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("SocketStart-pool-%s-thread").build(),
    new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
    
    ServerSocket ss = new ServerSocket(9999);
    while(true){
      Socket accept = ss.accept();
      log.info("ServerSocket收到请求");
      CompletableFuture.runAsync(() -> {
        try{
          SocketThread socketThread = new SocketThread(accept);
          socketThread.preStart();
        }catch(Exception e1){
          log.error("ServerSocket报错",e1);
          try{
            //如果报错，说明这个socket连接无法继续处理了，关闭（后续客户端可以重新建立一个socket连接）
            accept.close();
          }catch(Exception e2){
            log.error("报错后，关闭socket失败");
          }
        }
      }, executorService);
    }
  }
}
3.Application.java，springboot项目的启动类，也启动ServerSocket监听

@SpringBootApplication
@CompomentScan(basePackages = "com")
public class Application {
  public static void main(final String[] args){
    SpringApplication s = new SpringApplication(Application.class);
    s.run(args);
    
    //启动ServerSocket
    new Thread(()->{
      try{
        //这个new方法执行不完，因为其中一直在等待Socket连接
        //如果感觉不合适，就自己拆成2个方法
        new SocketStart();
      }catch(Exception e){
        e.printStackTrace();
      }
    }).start();
  }
}
三、客户端（Socket）
1.SocketSend类，主要类，用来发送Socket请求，接收socket响应

@Slf4j
@Component
public class SocketSend{
    private static Socket socket = null;
    //允许同时开启的循环个数
    private static int maxLoopCount = 3;
    //当前已有的循环个数
    private static int nowLoopCount = 0;
    //等待发送消息的队列
    private static List<JSONObject> waitList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
    //消息发送后，保存到oldMap里
    private static ConcurrentHashMap<Long, JSONObject> oldMap = new ConcurrentHashMap<>();
    //如果消息发送失败，保存重试次数的map；如果还有重试次数，就从oldMap里拿到旧消息重发
    private static ConcurrentHashMap<Long, Integer> retryMap = new ConcurrentHashMap<>();
    //发送socket消息的方法
    public void send(JSONObject json) {
        Assert.notNull(json);
        //放入等待队列
        synchronized(waitList){
            waitList.add(json);
        }
        //使用异步方法，进行后续处理
        deal();
    }
    //异步方法，实际处理如何发送消息(异步不阻塞)
    @Async
    private void deal() {
        //判断是否可以再开启一个循环
        synchronized("nowLoopCount"){
            if(nowLoopCount < maxLoopCount){
                nowLoopCount++;
            }else{
                //否则就不开启循环，直接返回(等待已开启的循环去处理)
                return;
            }
        }
        //建立socket连接
        linkSocket();
        OutputStream output = null;
        InputStream input = null;
        try{
            Assert.isTrue(socket != null && socket.isConnected() && !socket.isClosed());
            input = socket.getInputStream();
            output = socket.getOutputStream();
            //无限循环，处理waitList中的待发送消息，并处理接收到的消息
            while (true) {
                //发送了几条消息
                int sendCount = 0;
                //收到了几条消息
                int readCount = 0;
                sendCount = dealSend(output);
                readCount = dealRead(input);
                if(sendCount == 0 && readCount ==0){
                    Thread.sleep(500);
                }
            }
        }catch (Exception e){
            log.error("deal方法报错！",e);
        }finally {
            IOUtils.closeQuietly(input);
            IOUtils.closeQuietly(output);
            IOUtils.closeQuietly(socket);
            synchronized ("nowLoopCount"){
                nowLoopCount = nowLoopCount >=1 ? nowLoopCount - 1 : 0;
            }
            //再尝试创建一个循环；如果超过最大允许个数，会执行return；如果没有超过，就成功创建了一个循环
            deal();
        }
    }
    //建立socket连接
    private void linkSocket() {
        //判断socket对象是否还存在
        if(null == socket || !socket.isConnected() || socket.isClosed()){
            //关闭旧的socket
            if(null != socket){
                IOUtils.closeQuietly(socket);
                socket = null;
            }
            //获取socket连接的重试次数
            int maxSocketRetryCount = 3;
            //当前已重试次数
            int nowSocketRetryCount = 0;
            //是否成功
            boolean isSuccess = false;
            while(!isSuccess){
                if(nowSocketRetryCount > maxSocketRetryCount){
                    break;
                }else{
                    nowSocketRetryCount++;
                    String url = "10.123.123.123";
                    int port = 9999;
                    int timeOut = 600000;
                    try{
                        socket = new Socket(url, port);
                        socket.setSoTimeout(timeOut);
                        isSuccess = true;
                        log.info("建立socket连接成功");
                    }catch(Exception eSocket){
                        log.error("初始化socket对象失败",eSocket);
                        socket = null;
                    }
                }
            }
        }
    }
    private int dealSend(OutputStream output) throws IOException {
        if(output == null || socket.isOutputShutdown()){
            output = socket.getOutputStream();
        }
        int count = 0;
        //将队列中的消息通过socket发给服务器端
        synchronized (waitList){
            count = waitList.size();
            for(int i=0; i<count; i++){
                JSONObject json = waitList.get(i);
                byte[] jsonByte = json.toString().getBytes();
                int totalLength = 1 + 4 + jsonByte.length;
                BtyeBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(totalLength);
                //request的r，表示类型为请求(自己规定的)
                char c = 'R';
                //type(1位)
                buffer.put((byte)backJsonByte.length);
                //datalength(4位)
                buffer.putInt(jsonByte.length);
                //data(datalength中指明的位数)
                buffer.put(jsonByte);
                //发送给服务器的消息，格式为字节数组，type(1位)+datalength(4位)+data(datalength中指明的位数)
                output.write(buffer.array());
                log.info("客户端发送给服务器json："+json.toString());
                //放入旧消息map
                oldMap.put(json.get("data").get("id"), json);
            }
            output.flush();
            waitList.clear();
        }
        return count;
    }
    private int dealRead(InputStream input) throws IOException {
        //如果没有旧消息，说明没有给服务器发送消息，服务器也就不会有返回信息了，直接返回
        if(oldMap.isEmpty()){
            return 0;
        }
        //用来保存服务器返回的消息
        List<JSONObject> list = new ArrayList<>();
        //消息数量
        int count = 0;
        //这个是从服务器输入流中读取信息的循环，当流不可用或读完后就会break
        while (true){
            if(input == null || socket.isInputShutdown()){
                input = socket.getInputStream();
            }
            int available = input.available();
            //如果流中没有数据了，可能是全部读取完了，也可能是本来就没有
            if(available == 0){
                break;
            }else{
                byte[] datalenByte = new byte[4];
                //从流中读取；规定消息格式为：dataLength(int,4位)+data
                input.read(datalenByte, 0, 4);
                Assert.notNull(datalenByte);
                ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.wrap(datalenByte);
                //获取data总长度
                int datalen = byteBuffer.getInt(0);
                byte[] dataByte = new byte[datalen];
                //读取
                input.read(dataByte,0,datalen);
                //将消息转为json
                JSONObejct backJson = JSONObject.parseObject(new String(dataByte,"utf-8"));
                list.add(backJson);
                count++;
            }
            //如果为空，直接返回
            if(CollectionUtils.isEmpty(list)){
                return count;
            }
            //处理服务器返回的消息
            for(JSONObject json : list){
                //json与上方对应
                String status = json.get("status");
                String dataId = json.get("dataId");
                //如果服务器返回成功
                if("1".equals(status)){
                    //说明不需要重新发送了，就从这2个map中移除
                    oldMap.remove(dataId);
                    retryMap.remove(dataId);
                }else{
                    log.error("服务器返回失败提示，dataId为："+dataId);
                    JSONObject oldJson = oldMap.get(dataId);
                    if(oldJson == null){
                        log.error("旧消息中没有dataId为【"+dataId+"】的json");
                        continue;
                    }
                    int retryCount = retryMap.contains(dataId) ? retryMap.get(dataId) : 0;
                    //最多重发3次
                    if(retryCount > 3){
                        log.error("重发超过3次，停止重发该消息。dataId【"+dataId+"】,json【"+oldMap.get(dataId)+"】");
                        oldMap.remove(dataId);
                        retryMap.remove(dataId);
                    }else{
                        log.info("重发dataId为【"+dataId+"】的消息");
                        waitList.add(oldMap.get(dataId));
                        retryMap.put(dataId, ++retryCount);
                    }
                }
            }
        }
        return count;
    }
}
2.XXXServiceImpl.java，用来调用send方法，发送socket消息

@Service
public class XXXServiceImpl{
  @Autowired
  SocketSend socketSend;
 
  public void xxxSend(String id){
    //json样例
    JSONObject json = new JSONObject();
    JSONObject data = new JSONObject();
    //关键是有这个id就行，其它根据需求自己写
    //这个id是json消息的id，找一个生成不重复id的方法即可
    data.put("id",id);
    data.put("msg","aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
    json.put("data",data);
    socketSend.send(json);
  }
}
四、要点总结
1.ServerSocket（服务器端）
(1)ServerSocket中，有一个while-true循环，监听socket连接的建立；每建立一个socket连接，就交给线程后续处理，然后继续监听下一个socket连接。

(2)后续处理线程中，也有一个while-true循环，核心语句是int available = inputStream.available()，当这个值为0时，说明现在没有客户端发来的消息，然后就sleep之后开始下一次循环；当不为0时，就从流中读取客户端发来的消息并处理，处理完后继续循环监听inputStream流中是否有消息。

2.socket（客户端）
(1)客户端维护了1个等待队列waitList，当有需要发送给服务器端的消息时，就放入该队列。

(2)调用客户端send方法后，会生成多个线程(@Async)，执行while-true的循环(有最大个数限制)；这些循环中，会判断waitList中是否待发送信息，如果有，就取出来并发送给服务器；同样也有int available = inputStream.available()，判断是否有服务器返回的消息，有则处理。

(3)循环中，首次会建立socket连接；如果不出意外，会一直保持socket连接（因为客户端经常需要给服务器发送消息，所以就不关闭了）；如果遇到异常，就尝试关闭连接后重新建立socket连接。

(4)客户端还有2个map，oldMap与retryMap，用来保存发送过的旧信息，当收到服务器返回的处理成功的消息后，就从map中移除旧信息；当收到服务器返回的处理失败的信息后，就尝试重新发送信息，直到服务器返回处理成功，或者超过最大重试次数。

3.Socket流间的数据交互
(1)输入流与输出流之间是使用byte数组传输信息的，因此需要自己规定byte数组的格式（共多少位、哪些位表示什么含义），可以使用ByteBuffer读取与写入字节数组信息。

(2)写入outputStream流时记得使用flush()方法；读取inputStream流时可以使用inputStream.available()判断是否存在信息、是否读取完毕。

更多相关技术内容咨询欢迎前往并持续关注六星社区了解详情。

想高效系统的学习Java编程语言，推荐大家关注一个微信公众号：Java圈子。每天分享行业资讯、技术干货供大家阅读，关注即可免费领取整套Java入门到进阶的学习资料以及教程，感兴趣的小伙伴赶紧行动起来吧。