客戶端Socket與服務端ServerSocket串聯實現網絡通信

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引導語

上一小節我們學習瞭 Socket，本文我們來看看服務端套接字 API：ServerSocket，本文學習完畢之後，我們就可以把客戶端 Socket 和服務端 ServerSocket 串聯起來，做一個真實的網絡通信的 demo 瞭。

1、類屬性

ServerSocket 的主要作用，是作為服務端的套接字，接受客戶端套接字傳遞過來的信息，並把響應回傳給客戶端，其屬性非常簡單，如下：

private boolean created = false;// 已創建
private boolean bound = false;// 綁定
private boolean closed = false;// 已關閉
// 底層的功能都依靠 SocketImpl 來實現
private SocketImpl impl;

ServerSocket 和 Socket 一樣，底層都是依靠 SocketImpl 的能力，而 SocketImpl 底層能力的實現基本上都是 native 方法實現的。

2、初始化

初始化大概可以分成兩類：無參構造器和有參構造器。

無參構造器做的事情比較簡單，隻指定瞭 SocketImpl 為 SocksSocketImpl 類；有參構造器有幾種初始化的形式，我們一起來看一下參數最多的構造器的源碼。

public ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr) throws IOException {
    // 默認是 SocksSocketImpl 實現
    setImpl();
    // 端口必須大於 0，小於 65535
    if (port < 0 || port > 0xFFFF)
        throw new IllegalArgumentException(
                   "Port value out of range: " + port);
    // 最大可連接數如果小於1，那麼采取默認的 50
    if (backlog < 1)
      backlog = 50;
    try {
        // 底層 navtive 方法
        bind(new InetSocketAddress(bindAddr, port), backlog);
    } catch(SecurityException e) {
        close();
        throw e;
    } catch(IOException e) {
        close();
        throw e;
    }
}

入參 port 指的是 ServerSocket 需要綁定本地那個端口。

入參 backlog 指的是服務端接受客戶端連接隊列的最大長度，這裡需要註意的是，這裡並不是限制客戶端連接的個數，我們在 JDK8 版本下做過實驗，我們把服務端的 backlog 設置成 1，並且變慢服務端的處理速度，當服務端並發請求過來時，並不是第二個請求過來就拒絕連接，我們在實際工作中，最好也不要用 backlog 來限制客戶端連接的個數。

還有點需要註意的是 backlog 小於 1 時，backlog 會被設置成默認的 50。

入參 InetAddress 表示 ip 地址。

3、bind

bind 方法主要作用是把 ServerSocket 綁定到本地的端口上，隻有當我們使用無參構造器初始化 ServerSocket 時，才會用到這個方法，如果使用有參構造器的話，在初始化時就已經綁定到本地的端口上瞭。

配合無參構造器，一般我們這麼用：

// 進行初始化
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket();
// 進行綁定
serverSocket.bind(new InetSocketAddress("localhost", 7007));

4、accept

accept 方法主要是用來 ServerSocket 接受來自客戶端的套接字的，如果此時沒有來自客戶端的請求時，該方法就會一直阻塞，如果有通過 setSoTimeout 方法設置超時時間，那麼 accept 隻會在超時間內阻塞，過瞭超時時間就會拋出異常。

bind 和 accept 方法底層都是 native 方法實現，我們就不看源碼瞭。

5、面試題

5.1、說說你對 Socket 和 ServerSocket 的理解？

答：兩者我們都可以稱為套接字，底層基於 TCP/UDP 協議，套接字對底層協議進行瞭封裝，讓我們使用時更加方便，Socket 常被使用在客戶端，用於向服務端請求數據和接受響應，ServerSocket 常用於在服務端，用於接受客戶端的請求並進行處理，兩者其底層使用都是依靠 SocketImpl 的子類的 native 方法。

5.2、說說對 SocketOptions 中的 SO_TIMEOUT 的理解？

答：SocketOptions 類有很多屬性設置，比如 SO_TIMEOUT 、SO_LINGER 等等，這些問題說一下自己的理解即可，可以參考 《Socket 源碼及面試題》 中對各種屬性的解析。

5.3、在構造 Socket 的時候，我可以選擇 TCP 或 UDP 麼？應該如何選擇？

答：可以的，Socket 有三個參數的構造器，第三個參數表示你想使用 TCP 還是 UDP。

5.4、TCP 有自動檢測服務端是否存活的機制麼？有沒有更好的辦法？

答：有的，我們可以通過 setKeepAlive 方法來激活該功能，如果兩小時內，客戶端和服務端的套接字之間沒有任何通信，TCP 會自動發送 keepalive 探測給服務端，預測服務端有三種情況：

  • 服務端使用預期的 ACK 回復，說明一切正常；
  • 服務端回復 RST，表示服務端處於死機或者重啟狀態，終止連接；
  • 沒有得到服務端的響應（會嘗試多次），表示套接字已經關閉瞭。

但我們並不建議使用這種方式，我們可以自己起一個定時任務，定時的訪問服務端的特殊接口，如果服務端返回的數據和預期一致，說明服務端是存活的。

總結

Socket 和 ServerSocket 在源碼方面沒啥特別可說的地方，基本都是一些設置，底層實現都是 native 的方法，但面試官會從此延伸到一些網絡協議方面的知識，因為這已經超出本專欄的范疇瞭，感興趣的同學可以自行百度。

以上就是客戶端Socket與服務端ServerSocket串聯實現網絡通信的詳細內容，更多關於Socket與ServerSocket串聯實現網絡通信的資料請關註WalkonNet其它相關文章！

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