实现一个支持多客户端的TCP时间服务器

题目

实现一个支持多客户端的TCP时间服务器

信息

• 类型：问答
• 难度：⭐⭐

考点

Socket编程,多线程处理,资源管理,异常处理

快速回答

实现要点：

• 使用ServerSocket在指定端口监听
• 循环接受客户端连接，为每个连接创建独立线程
• 使用BufferedWriter发送当前时间后立即关闭连接
• 使用线程池管理线程资源
• 关键异常处理：IOException和中断异常

原理说明

TCP时间服务器基于客户端-服务器模型：
1. 服务器通过ServerSocket持续监听端口
2. 客户端通过Socket发起连接请求
3. 每个连接独立线程处理，避免阻塞主线程
4. 遵循TCP协议保证可靠数据传输

代码示例

import java.io.*;
import java.net.*;
import java.time.LocalDateTime;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class TimeServer {
    private static final int PORT = 8080;
    private static final int MAX_THREADS = 10;

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(MAX_THREADS);

        try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(PORT)) {
            System.out.println("时间服务器启动，端口：" + PORT);

            while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                Socket clientSocket = serverSocket.accept();
                pool.execute(() -> handleClient(clientSocket));
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("服务器异常：" + e.getMessage());
        } finally {
            pool.shutdown();
        }
    }

    private static void handleClient(Socket socket) {
        try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(
                new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()))) {

            String response = "当前时间：" + LocalDateTime.now() + "\n";
            writer.write(response);
            writer.flush();

        } catch (IOException e) {
            System.err.println("客户端处理失败：" + e.getMessage());
        } finally {
            try {
                socket.close(); // 关键：显式关闭连接
            } catch (IOException ex) {
                System.err.println("关闭连接异常：" + ex.getMessage());
            }
        }
    }
}

最佳实践

• 线程池管理：使用Executors.newFixedThreadPool避免线程频繁创建销毁
• 资源释放：在finally块中确保关闭Socket（try-with-resources更佳）
• 响应协议：发送数据后立即关闭连接符合时间服务场景
• 优雅退出：通过Thread.currentThread().isInterrupted()检测中断信号

常见错误

• 资源泄漏：未关闭Socket或Writer导致文件描述符耗尽
• 线程爆炸：直接new Thread()处理连接，高并发时崩溃
• 阻塞主线程：在handleClient中执行耗时操作
• 编码问题：未指定字符集导致乱码（示例中依赖平台默认编码）

扩展知识

• NIO模型：使用java.nio.channels.ServerSocketChannel实现非阻塞IO，支持更高并发
• 协议设计：生产环境应定义消息边界（如长度前缀或分隔符）
• 超时控制：通过socket.setSoTimeout()防止客户端无响应
• 安全加固：对客户端IP做白名单限制，防止DDoS攻击