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Java网络处理模型-阻塞I/O+多线程  

2013-10-22 20:29:30|  分类: Java |  标签: |举报 |字号 订阅

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网络服务器在处理客户端连接时,有多种不同的处理模型。JDK1.4以前,Java只有阻塞I/O,最常用的一种处理模型就是:每接收一个连接,就需要新建一个线程去处理。其处理过程如下:
  1. 接收到一个新的Socket连接。
  2. 新建一个线程处理Socket。
    1. 读取请求数据。
    2. 进行业务处理。
    3. 写响应数据。
  3. 关闭Socket。
  4. 销毁线程。

Java网络处理模型 - 傲风 - 宝剑锋从磨砺出 梅花香自苦寒来
 
这样的网络处理模型比较简单,容易实现。但每次接收到新的连接都要新建一个线程,处理完成后销毁线程,代价大。当有大量地短连接出现时,性能比较低。

代码示例

MultiThreadEchoServer.java 源代码:
package cn.aofeng.demo.io;

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;

/**
 * 多线程网络echo服务。每接收到一个新连接都新建一个线程处理,连接关闭后线程随之销毁。
 
 @author <a href="mailto:aofengblog@163.com">NieYong</a>
 */
public class MultiThreadEchoServer {

    private final static Logger logger = Logger.getLogger(MultiThreadEchoServer.class.getName());
    
    /**
     @param args [0]-监听端口
     */
    public static void main(String[] args) {
        if (args.length != 1) {
            System.err.println("无效的参数。使用示例:");
            System.err.println("    java cn.aofeng.demo.io.MultiThreadEchoServer 9090");
            System.exit(-1);
        }
        
        int port = Integer.parseInt(args[0]);
        ServerSocket serverSocket = null;
        try {
            serverSocket = new ServerSocket();
            serverSocket.bind(new InetSocketAddress(port));
            if (logger.isLoggable(Level.INFO)) {
                logger.info("多线程网络echo服务启动完毕,监听端口:" +port);
            }
            while (true) {
                // 接收新的客户端连接
                Socket socket = serverSocket.accept();
                if (logger.isLoggable(Level.INFO)) {
                    logger.info("收到一个新的连接,客户端IP:"+socket.getInetAddress().getHostAddress()+",客户端Port:"+socket.getPort());
                }
                
                // 新建一个线程处理Socket连接
                Thread thread = new Thread(new Worker(socket));
                thread.start();
            }
        catch (IOException e) {
            logger.log(Level.SEVERE, "处理网络连接出错", e);
        }
    }

}

Worker.java 源代码:
package cn.aofeng.demo.io;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.Closeable;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;

/**
 * 处理客户端Socket连接的工作线程。
 
 @author NieYong <aofengblog@163.com>
 */
public class Worker implements Runnable {

    private final static Logger logger = Logger.getLogger(MultiThreadEchoServer.class.getName());
    
    // 字符集编码
    private final static String CHAR_SET = "utf8"
    
    // 行结束符
    private final static String CRLF = "\r\n";
    
    private Socket socket = null;
    
    public Worker(Socket socket) {
        this.socket = socket;
    }
    
    public void setSocket(Socket socket) {
        this.socket = socket;
    }
    
    public void close(Closeable c) {
        if (null != c) {
            try {
                c.close();
            catch (IOException e) {
                // ingore
            }
        }
    }
    
    @Override
    public void run() {
        if (null == socket || socket.isClosed()) {
            logger.warning("无效的Socket连接:" + socket);
            return;
        }
        
        String lineEnd = CRLF;
        try {
            BufferedReader reader = new BufferedReader(
                    new InputStreamReader(
                            socket.getInputStream()));
            OutputStream outs = socket.getOutputStream()
            String line = null;
            while null != (line = reader.readLine()) ) {
                // 客户端退出
                if ("quit".equalsIgnoreCase(line|| "exit".equalsIgnoreCase(line)) {
                    break;
                }
                
                outs.write(line.getBytes(CHAR_SET));
                outs.write(lineEnd.getBytes(CHAR_SET));
            }
            close(reader);
            close(outs);
        catch (IOException e) {
            logger.log(Level.SEVERE, "读取网络连接数据出错", e);
        }
    }
    
}

验证

1、启动服务。
java cn.aofeng.demo.io.MultiThreadEchoServer 9090
执行上面的命令,启动服务,输出信息:
2013-10-22 19:38:51 cn.aofeng.demo.io.MultiThreadEchoServer main
信息: 多线程网络echo服务启动完毕,监听端口:9090

2、打开三个终端窗口,执行命令:
telnet 192.168.56.102 9090
服务输出如下信息:
2013-10-22 19:38:56 cn.aofeng.demo.io.MultiThreadEchoServer main
信息: 收到一个新的连接,客户端IP:192.168.56.101,客户端Port:3390
2013-10-22 19:39:06 cn.aofeng.demo.io.MultiThreadEchoServer main
信息: 收到一个新的连接,客户端IP:192.168.56.101,客户端Port:3391
2013-10-22 19:39:11 cn.aofeng.demo.io.MultiThreadEchoServer main
信息: 收到一个新的连接,客户端IP:192.168.56.101,客户端Port:3392
注:服务所在机器的IP地址是192.168.56.102。

3、连接一段时间后,从终端输入exit或quit指令,服务端关闭连接,对应的线程也随之销毁,如下图所示:
Java网络处理模型-阻塞I/O+多线程 - 傲风 - 宝剑锋从磨砺出 梅花香自苦寒来
可以看到创建了三个线程(Thread-2,Thread-3,Thread-4),当连接关闭后,线程也被销毁。

<正文结束>
文章声明


作者:傲风(aofengblog@163.com)       编写时间:2013年10月22日

网址:http://aofengblog.blog.163.com

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