在我們剛開始入門Java後端的時候可能你會覺得有點複雜，包含了很多雜七雜八的知識，例如檔案上傳下載，監聽器，JDBC，請求重定向，請求轉發等等（當然也沒有很多），但是我們自己真正的去開發一個小型網站（對安全性一起其他併發不作要求）的時候，其實我們會發現，Java後端是真的省事，好像除了CURD還是CURD，沒有什麼更新鮮的了。但是我們回顧計算機網路的知識提出疑問，計算機資訊傳輸有TCP和UDP兩種連線方式，但是我們程式設計的時候怎麼沒體現？怎麼回事呢？

我們學JavaWeb的時候估計最熟悉的就是Servlet了，但是追下去其實我們寫的後端Servlet只是實現了一個介面，並沒有在裡面實現什麼方法，且剛開始程式設計的時候，總會到Tomcat資料夾下複製一個Jar包到專案中，我們的專案才可以執行，否則會報錯是不是，所以我們大概可以推測出對於一些網路連線和傳輸都是Tomcat幫我們做了，也就是伺服器幫我們做了，那麼我們在實際的編碼中怎麼通過Java來實現計算機之間的通訊呢？
Java也為我們考慮到了，Java的網路程式設計，也叫作Socket程式設計！

在瞭解網路程式設計之前，我們先了解一下什麼叫套接字，套接字即指同一臺主機內應用層和運輸層之間的介面，由於這個套接字是建立在網路上建立網路應用的可程式設計介面，因此也將套接字稱為應用程式和網路之間的應用程式程式設計介面！

關於TCP和UDP這裡就不作太多介紹了，我們知道TCP是面向連線的，UDP是不面向連線的，TCP可靠，UDP不可靠即可！
我們來設計一個應用來示範一下，流程：

1. 客戶機從鍵盤讀取一行字串，並通過套接字傳送到伺服器。
2. 伺服器從連線的套接字獲取這行字串，並對其進行修改（將小寫轉為大寫），最後再發回客戶端。
3. 客戶機讀取到伺服器傳送的修改後的字串，並輸出到螢幕。

不說太多了，直接上程式碼：

TCPClient：

public class TCPClient {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //建立兩個String型別的字串用來發送和接受
        String sentence;
        String modifiedSentence;

        //建立輸入流，用來接受鍵盤輸入
        BufferedReader inFromUser = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in
 
));

        //建立一個Socket型別的 clientSocket 用來發起伺服器和客戶機之間的連線
        Socket clientSocket = new Socket("hostname",6789);

        //建立向伺服器傳送資訊的輸出流
        DataOutputStream outToServer = new DataOutputStream(clientSocket.getOutputStream());

        //建立輸入流，用來接收來自伺服器的位元組流
        BufferedReader inFormServer = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));

        //讀流資料
        sentence = inFromUser.readLine();

        //向伺服器傳送sentence的位元組資料
        outToServer.writeBytes(sentence + '\n');

        //獲取位元組流資料為String
        modifiedSentence = inFormServer.readLine();

        System.out.println("Form Server :" + modifiedSentence);
    }
}

TCPServer：

public class TCPServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        String clientSentence;
        String capitalizedSentence;

        //伺服器Socket用來建立連線
        ServerSocket welcomeSocket = new ServerSocket(6789);

        while(true){

            //用這個連線來獲取和傳送，自客戶端發的資料流
            Socket connectionSocket = welcomeSocket.accept();

            //獲取來自客戶端的位元組流
            BufferedReader inFromClient = new BufferedReader(new InputStreamReader(connectionSocket.getInputStream()));

            //傳送更改後的資料流
            DataOutputStream outToClient = new DataOutputStream(connectionSocket.getOutputStream());

            //讀取位元組成String字串
            clientSentence = inFromClient.readLine();

            capitalizedSentence = clientSentence.toUpperCase() +'\n';

            outToClient.writeBytes(capitalizedSentence);
        }   
    }
}

public class UDPClient {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //讀取鍵盤輸入的位元組流
        BufferedReader inFromUser = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        //為客戶機建立了一個傳輸資訊的門，但是並沒與向TCP那樣建立連線
        DatagramSocket clientSocket = new DatagramSocket();

        //這行程式碼呼叫了DNS查詢，查詢主機名對應的IP地址，後面要用這個地址來向伺服器傳送資訊
        InetAddress IPAddress = InetAddress.getByName("hostname");

        //需要傳送的位元組陣列
        byte[] sendData = new byte[1024];

        //接受的位元組陣列
        byte[] receiveData = new byte[1024];

        String sentence = inFromUser.readLine();

        //將字串轉為位元組放入sendData
        sendData = sentence.getBytes();

        //UDP資料報分組，裡面包含想要傳送的內容以及目的地址等資訊
        DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(sendData,sendData.length,IPAddress,9876);

        //用這個‘門’來發送這個資料包
        clientSocket.send(sendPacket);

        //獲取資料報分組
        DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(receiveData,receiveData.length);

        //用‘門’獲取資料報
        clientSocket.receive(receivePacket);

        //將獲取的資料報轉為String型別資料
        String modifiedSentence = new String(receivePacket.getData());

        System.out.println("From Server:" + modifiedSentence);

        //關閉這個門
        clientSocket.close();

    }
}

public class UDPServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception{

        //大意和客戶端程式碼類似
        DatagramSocket serverSocket = new DatagramSocket(9876);

        byte[] receiveData = new byte[1024];

        byte[] sendData = new byte[1024];

        while(true){

            DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(receiveData,receiveData.length);

            serverSocket.receive(receivePacket);

            String sentence = new String(receivePacket.getData());

            InetAddress IPAddress = receivePacket.getAddress();

            int port = receivePacket.getPort();

            String capitalized = sentence.toUpperCase();

            sendData = capitalized.getBytes();

            DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(sendData,sendData.length,IPAddress,port);

            serverSocket.send(sendPacket);
        }
    }
}

有網路基本常識的朋友應該很好理解上面的程式碼（記錄供以後參考），博主在程式碼中也作了很詳細的註釋，這裡就不在多解釋什麼了，相信通過上面簡單的例子，我們能夠了解Java是如何實現TCP和UDP套接字程式設計。

以上程式碼參考《計算機網路自頂向下方法》，其他為博主的一些粗陋的見解，可能有不全面的地方，如果大神見到，還請賜教！

參考書籍：《計算機網路自頂向下方法》