Java網(wǎng)絡編程精解chapter3

1、Java網(wǎng)絡編程精解第3章 ServerSocket用法詳解 參考Java網(wǎng)絡編程精解的第3章n3.1 構造ServerSocketn3.2 接收和關閉與客戶的連接n3.3 關閉ServerSocketn3.4 獲取ServerSocket的信息n3.5 ServerSocket選項n3.6 創(chuàng)建多線程的服務器n3.7 關閉服務器3.1 構造ServerSocketnServerSocket的構造方法有以下幾種重載形式：n（1）ServerSocket()throws IOException n（2）ServerSocket(int port) throws IOException n（3）S

2、erverSocket(int port, int backlog) throws IOExceptionn（4）ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr) throws IOException 3.1.1 綁定端口ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(80);n如果運行時無法綁定到80端口，以上代碼會拋出IOException，更確切的說，是拋出BindException，它是IOException的子類。nBindException一般是由以下原因造成的：n端口已經(jīng)被其他

3、服務器進程占用。n在某些操作系統(tǒng)中，如果沒有以超級用戶的身份來運行服務器程序，那么操作系統(tǒng)不允許服務器綁定到11023之間的端口。3.1.2 設定客戶連接請求隊列的長度 serverSocket = new ServerSocket(port,3); /連接請求隊列的長度為3nServerSocket構造方法的backlog參數(shù)用來顯式設置連接請求隊列的長度，它將覆蓋操作系統(tǒng)限定的隊列的最大長度。n值得注意的是，在以下幾種情況，仍然會采用操作系統(tǒng)限定的隊列的最大長度：nbacklog參數(shù)的值大于操作系統(tǒng)限定的隊列的最大長度。nbacklog參數(shù)的值小于或等于0。n在ServerSocket構造

4、方法中沒有設置backlog參數(shù)。3.1.3 設定綁定的IP地址nserverSocket=new ServerSocket(8000,10,InetAddress.getByName();n如果主機只有一個IP地址，那么默認情況下，服務器程序就與該IP地址綁定。nServerSocket的第四個構造方法ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr)有一個bindAddr參數(shù)，它顯式指定服務器要綁定的IP地址，該構造方法適用于具有多個IP地址的主機。3.1.4 默認構造方法的作用n通過該方法創(chuàng)建的Serv

5、erSocket不與任何端口綁定，接下來還需要通過bind()方法與特定端口綁定。n在以下代碼中，先把ServerSocket的SO_REUSEADDR選項設為true，然后再把它與8000端口綁定：ServerSocket serverSocket=new ServerSocket();serverSocket.setReuseAddress(true); /設置ServerSocket的選項serverSocket.bind(new InetSocketAddress(8000); /與8000端口綁定3.2 接收和關閉與客戶的連接public void service() /單線程服務器

6、采用的通信流程 while (true) Socket socket=null; try socket = serverSocket.accept(); /從連接請求隊列中取出一個連接 System.out.println(New connection accepted + socket.getInetAddress() + : +socket.getPort(); /接收和發(fā)送數(shù)據(jù) catch (IOException e) /這只是與單個客戶通信時遇到的異常，可能是由于客戶端過早斷開連接引起的 /這種異常不應該中斷整個while循環(huán) e.printStackTrace(); finally

7、 try if(socket!=null)socket.close(); /與一個客戶通信結束后，要關閉Socket catch (IOException e) e.printStackTrace(); 3.3 關閉ServerSocketn以下程序代碼創(chuàng)建了一個ServerSocket對象后，就馬上關閉它，以便及時釋放它占用的端口，從而避免程序臨時占用系統(tǒng)的大多數(shù)端口。for(int port=1;port=65535;port+) try ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(port); serverSocket.close(); /及時關

8、閉ServerSocket catch(IOException e) System.out.println(端口+port+ 已經(jīng)被其他服務器進程占用); 3.4 獲取ServerSocket的信息nServerSocket的以下兩個get方法分別獲得服務器綁定的IP地址，以及綁定的端口：npublic InetAddress getInetAddress()npublic int getLocalPort()3.5 ServerSocket選項nSO_TIMEOUT：表示等待客戶連接的超時時間。nSO_REUSEADDR：表示是否允許重用服務器所綁定的地址。nSO_RCVBUF：表示接收數(shù)據(jù)

9、的緩沖區(qū)的大小。3.5.1 SO_TIMEOUT選項n設置該選項：public void setSoTimeout(int timeout) throws SocketExceptionn讀取該選項：public int getSoTimeout () throws IOExceptionnSO_TIMEOUT表示ServerSocket的accept()方法等待客戶連接的超時時間，以毫秒為單位。如果SO_TIMEOUT的值為0，表示永遠不會超時，這是SO_TIMEOUT的默認值。n當服務器執(zhí)行ServerSocket的accept()方法時，如果連接請求隊列為空，服務器就會一直等待，直到接收

10、到了客戶連接才從accept()方法返回。如果設定了超時時間，那么當服務器等待的時間超過了超時時間，就會拋出SocketTimeoutException，它是InterruptedException的子類。3.5.2 SO_REUSEADDR選項n設置該選項：public void setResuseAddress(boolean on) throws SocketExceptionn讀取該選項：public boolean getResuseAddress() throws SocketExceptionn這個選項與Socket的SO_REUSEADDR選項相同，用于決定如果網(wǎng)絡上仍然有數(shù)據(jù)

11、向舊的ServerSocket傳輸，是否允許新的ServerSocket綁定到與舊的ServerSocket同樣的端口。n為了確保一個進程關閉了ServerSocket后，即使操作系統(tǒng)還沒釋放端口，同一個主機上的其他進程還可以立刻重用該端口，可以調(diào)用ServerSocket的setResuseAddress(true)方法。n值得注意的是，serverSocket.setResuseAddress(true)方法必須在ServerSocket還沒有綁定到一個本地端口之前調(diào)用，否則執(zhí)行serverSocket.setResuseAddress(true)方法無效。 3.5.3 SO_RCVBUF

12、選項n設置該選項：public void setReceiveBufferSize(int size) throws SocketExceptionn讀取該選項：public int getReceiveBufferSize() throws SocketExceptionnSO_RCVBUF表示服務器端的用于接收數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)的大小，以字節(jié)為單位。一般說來，傳輸大的連續(xù)的數(shù)據(jù)塊（比如基于HTTP或FTP協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸）可以使用較大的緩沖區(qū)，這可以減少傳輸數(shù)據(jù)的次數(shù)，從而提高傳輸數(shù)據(jù)的效率。而對于交互式的通信（比如Telnet和網(wǎng)絡游戲），則應該采用小的緩沖區(qū)，確保能及時把小批量的數(shù)據(jù)發(fā)送給對方

13、。n執(zhí)行serverSocket.setReceiveBufferSize()方法，相當于對所有由serverSocket.accept()方法返回的Socket設置接收數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)的大小。3.5.4 設定連接時間、延遲和帶寬的相對重要性npublic void setPerformancePreferences(int connectionTime,int latency,int bandwidth)n該方法的作用與Socket的setPerformancePreferences()方法的作用相同，用于設定連接時間、延遲和帶寬的相對重要性。3.6 創(chuàng)建多線程的服務器n可以用并發(fā)性能來衡量一個

14、服務器同時響應多個客戶的能力。一個具有好的并發(fā)性能的服務器，必須符合兩個條件：n能同時接收并處理多個客戶連接。n對于每個客戶，都會迅速給予響應。n服務器同時處理的客戶連接數(shù)目越多，并且對每個客戶做出響應的速度越快，就表明并發(fā)性能越高。3.6 創(chuàng)建多線程的服務器n用多個線程來同時為多個客戶提供服務，這是提高服務器的并發(fā)性能的最常用的手段。本節(jié)將按照三種方式來重新實現(xiàn)EchoServer，它們都使用了多線程：n方式一：為每個客戶分配一個工作線程。n方式二：創(chuàng)建一個線程池，由其中的工作線程來為客戶服務。n方式三：利用JDK的Java類庫中現(xiàn)成的線程池，由它的工作線程來為客戶服務。3.6.1 為每個客

15、戶分配一個線程n服務器的主線程負責接收客戶的連接，每次接收到一個客戶連接，就會創(chuàng)建一個工作線程，由它負責與客戶的通信。以下是EchoServer的service()方法的代碼：public void service() while (true) Socket socket=null; try socket = serverSocket.accept(); /接收客戶連接 Thread workThread=new Thread(new Handler(socket); /創(chuàng)建一個工作線程 workThread.start(); /啟動工作線程 catch (IOException e) e.p

16、rintStackTrace(); 3.6.2 創(chuàng)建線程池n線程池為線程生命周期開銷問題和系統(tǒng)資源不足問題提供了解決方案。線程池中預先創(chuàng)建了一些工作線程，它們不斷從工作隊列中取出任務，然后執(zhí)行該任務。當工作線程執(zhí)行完一個任務，就會繼續(xù)執(zhí)行工作隊列中的下一個任務。n線程池具有以下優(yōu)點：n減少了創(chuàng)建和銷毀線程的次數(shù)，每個工作線程都可以一直被重用，能執(zhí)行多個任務。n可以根據(jù)系統(tǒng)的承載能力，方便的調(diào)整線程池中線程的數(shù)目，防止因為消耗過量系統(tǒng)資源而導致系統(tǒng)崩潰。n參見ThreadPool類3.6.3 使用JDK類庫提供的線程池njava.util.concurrent包提供了現(xiàn)成的線程池的實現(xiàn)。Exec

17、utor接口表示線程池，它的execute(Runnable task)方法用來執(zhí)行Runnable類型的任務。Executor的子接口ExecutorService中聲明了管理線程池的一些方法，比如用于關閉線程池的shutdown()方法等。Executors類中包含一些靜態(tài)方法，它們負責生成各種類型的線程池ExecutorService實例。3.6.3 使用JDK類庫提供的線程池3.6.3 使用JDK類庫提供的線程池nEchoServer就利用上述線程池來負責與客戶通信的任務。 public EchoServer() throws IOException serverSocket = ne

18、w ServerSocket(port); /創(chuàng)建線程池 /Runtime的availableProcessors()方法返回當前系統(tǒng)的CPU的數(shù)目 /系統(tǒng)的CPU越多，線程池中工作線程的數(shù)目也越多 executorService= Executors.newFixedThreadPool( Runtime.getRuntime().availableProcessors() * POOL_SIZE); System.out.println(服務器啟動); 3.6.4 使用線程池的注意事項n線程池可能會帶來種種風險：n1死鎖n2系統(tǒng)資源不足n3并發(fā)錯誤n4線程泄漏n5任務過載3.6.4 使用線程池的注意事項n使用線程池時需要遵循以下原則：n（1）如果任務A在執(zhí)行過程中需要同步等待任務B的執(zhí)行結果，那么任務A不適合加入到線程池的工作隊列中。n（2）如果執(zhí)行某個任務時可能會阻塞，并且是長時間的阻塞，則應該設定超時時間，避免工作線程永久的阻塞下去而導致線程泄漏。n（3）根據(jù)任務的特點，對任務進行分類，然后把不同類型的任務分別加入到不同線程池的工作隊列中，這樣可以根據(jù)任務的特點，分別調(diào)整每個線程池。n（4）調(diào)整