使用者端Socket與伺服器端ServerSocket串聯實現網路通訊

2022-03-10 19:23:19

引導語

上一小節我們學習了 Socket，本文我們來看看伺服器端通訊端 API：ServerSocket，本文學習完畢之後，我們就可以把使用者端 Socket 和伺服器端 ServerSocket 串聯起來，做一個真實的網路通訊的 demo 了。

1、類屬性

ServerSocket 的主要作用，是作為伺服器端的通訊端，接受使用者端通訊端傳遞過來的資訊，並把響應回傳給使用者端，其屬性非常簡單，如下：

private boolean created = false;// 已建立
private boolean bound = false;// 繫結
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，只指定了 SocketImpl 為 SocksSocketImpl 類；有參構造器有幾種初始化的形式，我們一起來看一下引數最多的構造器的原始碼。

public ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr) throws IOException {
    // 預設是 SocksSocketImpl 實現
    setImpl();
    // 埠必須大於 0，小於 65535
    if (port < 0 || port > 0xFFFF)
        throw new IllegalArgumentException(
                   "Port value out of range: " + port);
    // 最大可連線數如果小於1，那麼採取預設的 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 需要繫結本地那個埠。

入參 backlog 指的是伺服器端接受使用者端連線佇列的最大長度，這裡需要注意的是，這裡並不是限制使用者端連線的個數，我們在 JDK8 版本下做過實驗，我們把伺服器端的 backlog 設定成 1，並且變慢伺服器端的處理速度，當伺服器端並行請求過來時，並不是第二個請求過來就拒絕連線，我們在實際工作中，最好也不要用 backlog 來限制使用者端連線的個數。

還有點需要注意的是 backlog 小於 1 時，backlog 會被設定成預設的 50。

入參 InetAddress 表示 ip 地址。

3、bind

bind 方法主要作用是把 ServerSocket 繫結到原生的埠上，只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，在初始化時就已經繫結到原生的埠上了。

配合無參構造器，一般我們這麼用：

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

4、accept

accept 方法主要是用來 ServerSocket 接受來自使用者端的通訊端的，如果此時沒有來自使用者端的請求時，該方法就會一直阻塞，如果有通過 setSoTimeout 方法設定超時時間，那麼 accept 只會在超時間內阻塞，過了超時時間就會丟擲異常。

bind 和 accept 方法底層都是 native 方法實現，我們就不看原始碼了。

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通訊端，底層基於 TCP/UDP 協定，通訊端對底層協定進行了封裝，讓我們使用時更加方便，Socket 常被使用在使用者端，用於向伺服器端請求資料和接受響應，ServerSocket 常用於在伺服器端，用於接受使用者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。