在 Java 网络编程中，服务端与客户端的连接如同 “电话通话”—— 服务端需先 “开机等待”(监听端口)，客户端 “拨号呼叫”(发起连接)，双方通过约定的 “语言”(协议)传递数据。无论是即时通讯、文件传输还是 Web 服务，核心都是建立稳定的端到端连接。小编将从通信基础出发，详解 Java 中 “基础 BIO、高性能 NIO、框架封装” 三种连接方式，结合代码示例让你快速掌握连接逻辑。
一、连接本质：TCP/IP 协议下的 “请求 - 响应” 模型
Java 服务端与客户端的连接基于 TCP/IP 协议(少数场景用 UDP)，核心遵循 “三次握手” 建立连接、“四次挥手” 关闭连接的流程，关键角色与步骤如下：
服务端：需绑定固定端口(如 8888)，通过 “ServerSocket”(BIO)或 “ServerSocketChannel”(NIO)监听客户端请求，收到连接后创建 “Socket” 与客户端通信;
客户端：通过 “Socket” 指定服务端 IP 和端口，发起连接请求，连接成功后与服务端双向传输数据;
核心逻辑：连接建立后，双方通过 “输入流(InputStream)” 接收数据、“输出流(OutputStream)” 发送数据，通信结束后关闭流与连接，避免资源泄漏。
二、核心连接方式一：BIO(阻塞 IO)—— 基础入门首选
BIO(Blocking IO)是 Java 最基础的连接方式，特点是 “一个连接对应一个线程”，简单易理解，适合并发量小的场景(如本地测试、小型工具)。
1. 服务端实现(监听端口 + 处理请求)
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2. 客户端实现(发起连接 + 发送请求)
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3. 特点与局限
优点：代码简单，逻辑直观，适合新手入门;
缺点：服务端accept()、输入流read()均为阻塞操作，一个客户端连接占用一个线程，并发量超过 1000 时会导致线程耗尽，性能急剧下降，不适合高并发场景(如电商秒杀)。
三、核心连接方式二：NIO(非阻塞 IO)—— 高性能高并发首选
NIO(Non-Blocking IO)通过 “Selector(选择器)+ Channel(通道)+ Buffer(缓冲区)” 实现 “一个线程处理多个连接”，非阻塞特性大幅提升并发能力，是企业级高并发服务(如 Netty 框架)的基础。
1. 核心原理
Selector：相当于 “交通指挥官”，监听多个 Channel 的事件(如 “连接就绪”“读就绪”)，一个 Selector 可管理上千个 Channel;
Channel：双向通道，替代 BIO 的 Socket，支持非阻塞读写;
Buffer：数据容器，Channel 通过 Buffer 读写数据，避免 BIO 中流的阻塞问题。
2. 服务端简化实现(关键代码)
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// 注册“读就绪”事件，绑定Buffer
clientChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, ByteBuffer.allocate(1024));
System.out.println("客户端连接：" + clientChannel.getRemoteAddress());
}
// 5. 处理“读就绪”事件
else if (key.isReadable()) {
SocketChannel clientChannel = (SocketChannel) key.channel();
ByteBuffer buffer = (ByteBuffer) key.attachment();
int readLen = clientChannel.read(buffer); // 非阻塞读
if (readLen > 0) {
buffer.flip(); // 切换为读模式
String msg = new String(buffer.array(), 0, readLen);
System.out.println("收到客户端消息：" + msg);
// 发送响应(简化处理)
clientChannel.write(ByteBuffer.wrap(("服务端已接收：" + msg).getBytes()));
} else if (readLen < 0) {
clientChannel.close(); // 客户端断开，关闭通道
}
}
keyIterator.remove(); // 移除已处理的事件
}
}
}
}
3. 特点与优势
高并发：一个线程处理上千个连接，CPU 资源利用率高;
非阻塞：Channel 读写、Selector 等待事件均非阻塞，避免线程闲置;
适用场景：即时通讯、物联网(IoT)设备连接、高并发 API 服务等，实际开发中多基于 Netty(封装 NIO 的框架)实现，简化代码复杂度。
四、核心连接方式三：框架封装 —— 企业级实战首选
手动编写 BIO/NIO 代码繁琐且易出错，企业开发中多使用成熟框架封装连接逻辑，常见有 “Netty(高性能通信)” 和 “Spring Boot + REST(Web 服务)”。
1. Netty 框架(高性能通信场景)
Netty 是 Java 领域最流行的 NIO 框架，封装了底层 NIO 细节，提供开箱即用的通信能力，支持 TCP/UDP、HTTP、WebSocket 等协议，代码简洁且性能优异：
服务端核心代码：通过Bootstrap配置服务端，指定 “事件处理器” 处理连接与数据;
客户端核心代码：通过Bootstrap发起连接，无需关注底层 Socket 细节;
适用场景：游戏服务器、即时通讯(如 IM)、分布式服务间通信(如 Dubbo 底层用 Netty)。
2. Spring Boot + REST(Web 服务场景)
若服务端是 Web 服务(如提供 API 接口)，客户端通过 HTTP 协议连接，无需手动处理 Socket，直接用 Spring Boot 暴露接口，客户端用RestTemplate或OkHttp调用：
服务端：用@RestController暴露接口，如@GetMapping("/hello")返回数据;
客户端：用RestTemplate.getForObject("http://127.0.0.1:8080/hello", String.class)调用接口;
适用场景：Web 应用、前后端分离项目、第三方 API 调用，是最主流的 Web 服务连接方式。
五、连接常见问题与排查技巧
连接超时：检查服务端 IP / 端口是否正确、防火墙是否开放端口(如 Linux 用firewall-cmd --list-ports，Windows 查看防火墙入站规则);
数据乱码：确保服务端与客户端使用相同的字符编码(如 UTF-8)，BIO 中指定new InputStreamReader(inputStream, "UTF-8");
连接泄漏：通信结束后务必关闭流、Socket/Channel，BIO 用try-with-resources自动关闭，Netty 框架会自动管理资源;
高并发性能差：BIO 场景切换为 Netty 框架，或增加服务端节点通过负载均衡分担压力。
Java 服务端与客户端连接有三种核心路径：BIO 适合入门与低并发场景，代码简单但性能有限;NIO(及 Netty)适合高并发、高性能场景，是企业级通信的基石;框架封装(Spring Boot、Netty)适合实战，简化开发并保障稳定性。选择连接方式时需结合 “并发量、业务场景、开发效率”——Web 服务优先用 Spring Boot，高性能通信优先用 Netty，快速测试优先用 BIO，才能高效实现稳定的端到端通信。
