Java在Ubuntu上的网络编程指南

1. 准备工作：安装JDK

在Ubuntu上进行Java网络编程前，需先安装Java开发工具包（JDK）。推荐使用OpenJDK 11及以上版本（稳定且开源），通过以下命令完成安装：

sudo apt update
sudo apt install openjdk-11-jdk -y

安装完成后，通过java -version和javac -version命令验证安装是否成功（应显示JDK版本信息）。

2. 核心基础：TCP套接字编程

TCP（传输控制协议）是Java网络编程中最常用的可靠协议，适用于需要数据完整性的场景（如文件传输、聊天应用）。其核心类为ServerSocket（服务器端）和Socket（客户端）。

2.1 TCP服务器端实现

服务器端通过ServerSocket监听指定端口，等待客户端连接。每接收到一个客户端连接，就创建一个Socket对象处理通信。以下是一个简单的回显服务器示例：

import java.io.*;
import java.net.*;

public class TCPServer {
    public static void main(String[] args) {
        final int PORT = 12345; // 监听端口
        try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(PORT)) {
            System.out.println("服务器已启动，等待客户端连接...");
            while (true) {
                Socket clientSocket = serverSocket.accept(); // 阻塞等待客户端连接
                System.out.println("客户端已连接：" + clientSocket.getInetAddress());
                
                // 获取输入/输出流（用于数据传输）
                BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));
                PrintWriter out = new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true);
                
                String clientMessage;
                while ((clientMessage = in.readLine()) != null) { // 读取客户端消息
                    System.out.println("收到客户端消息：" + clientMessage);
                    out.println("服务器回复：" + clientMessage); // 发送回复
                }
                
                clientSocket.close(); // 关闭客户端连接
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("服务器异常：" + e.getMessage());
        }
    }
}

2.2 TCP客户端实现

客户端通过Socket连接到服务器，获取输入/输出流后即可发送和接收数据。以下是一个简单的客户端示例：

import java.io.*;
import java.net.*;

public class TCPClient {
    public static void main(String[] args) {
        final String SERVER_ADDRESS = "localhost"; // 服务器地址（本地测试用）
        final int PORT = 12345; // 服务器端口
        
        try (Socket socket = new Socket(SERVER_ADDRESS, PORT)) {
            System.out.println("已连接到服务器");
            
            // 获取输入/输出流
            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
            BufferedReader consoleInput = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            
            String userInput;
            while (true) {
                System.out.print("请输入消息（输入'bye'退出）：");
                userInput = consoleInput.readLine();
                if ("bye".equalsIgnoreCase(userInput)) break;
                
                out.println(userInput); // 发送消息到服务器
                String serverResponse = in.readLine(); // 接收服务器回复
                System.out.println("服务器回复：" + serverResponse);
            }
        } catch (UnknownHostException e) {
            System.err.println("无法找到服务器：" + e.getMessage());
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("客户端异常：" + e.getMessage());
        }
    }
}

2.3 编译与运行

将上述代码保存为TCPServer.java和TCPClient.java，存放在同一目录下。
编译代码：
```
javac TCPServer.java TCPClient.java
```
运行服务器：在终端1中执行java TCPServer，服务器将开始监听端口。
运行客户端：在终端2中执行java TCPClient，客户端将连接到服务器并允许输入消息。输入bye可退出客户端。

3. UDP网络编程（可选）

若需要更高效的无连接通信（如实时视频流、在线游戏），可使用UDP协议。其核心类为DatagramSocket（用于发送/接收数据包）和DatagramPacket（封装数据包）。
以下是一个简单的UDP服务器和客户端示例：

UDP服务器：

import java.net.*;
public class UDPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        final int PORT = 12345;
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket(PORT);
        byte[] buffer = new byte[1024];
        
        System.out.println("UDP服务器已启动，等待数据...");
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
        socket.receive(packet); // 阻塞等待数据包
        
        String received = new String(packet.getData(), 0, packet.getLength());
        System.out.println("收到客户端消息：" + received);
        
        // 发送回复
        String response = "UDP服务器已收到消息";
        DatagramPacket reply = new DatagramPacket(response.getBytes(), response.length(), 
            packet.getAddress(), packet.getPort());
        socket.send(reply);
        
        socket.close();
    }
}

UDP客户端：

import java.net.*;
public class UDPClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        final String SERVER_ADDRESS = "localhost";
        final int PORT = 12345;
        DatagramSocket socket = new DatagramSocket();
        
        String message = "Hello, UDP Server!";
        byte[] buffer = message.getBytes();
        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length, 
            InetAddress.getByName(SERVER_ADDRESS), PORT);
        socket.send(packet); // 发送数据包
        
        // 接收回复
        byte[] replyBuffer = new byte[1024];
        DatagramPacket replyPacket = new DatagramPacket(replyBuffer, replyBuffer.length);
        socket.receive(replyPacket);
        String reply = new String(replyPacket.getData(), 0, replyPacket.getLength());
        System.out.println("服务器回复：" + reply);
        
        socket.close();
    }
}

编译运行方式与TCP类似，但需注意UDP是无连接的，无需accept()步骤。

4. 常见问题排查

端口被占用：若启动服务器时报错“Address already in use”，说明端口已被其他程序占用。可通过sudo lsof -i :端口号查看占用进程，或更换端口（如12346）。
连接失败：若客户端无法连接到服务器，需检查服务器是否启动、IP地址是否正确（localhost表示本机，远程服务器需替换为真实IP），以及防火墙是否阻止了端口（可通过sudo ufw allow 端口号开放端口）。

通过以上步骤，你可在Ubuntu上使用Java实现基本的网络编程。根据需求，可进一步扩展为多线程服务器（处理多个客户端）、HTTP服务器（处理网页请求）或加密通信（SSL/TLS）等高级功能。

0 赞

0 踩