1.基于磁盘操作的I/O接口:File
2.基于网络操作的I/O接口:socket
下面看一个典型的socket连接实例
服务器端:
public class ThreadSocketServer {
/** 服务器端口 **/
public static final int PORT = 8189;
public static void main(String[] args) {
int i = 1;
try {
ServerSocket s = new ServerSocket(PORT);
System.out.println("Listening on port: " + PORT);
while (true) {
Socket incoming = s.accept();
System.out.println("Spawning" + i);
Runnable r = new ThreadedEchoHandler(incoming);
Thread t = new Thread(r);
t.start();
i++;
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class ThreadedEchoHandler implements Runnable {
private Socket incoming;
public ThreadedEchoHandler(Socket i) {
incoming = i;
}
@Override
public void run() {
try {
try {
OutputStream outStream = incoming.getOutputStream();
PrintWriter out = new PrintWriter(outStream, true);
out.println("Hello!");
} finally {
incoming.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
客户端:
public class SocketClient {
/** 客户端尝试连接的次数 **/
public static final int CONNECT_UNM = 5000;
/** 服务器端IP **/
public static final String SERVER_IP = "127.0.0.1";
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < CONNECT_UNM; i++) {
final int temp=i+1;
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Socket s = null;
try {
s = new Socket(SERVER_IP, ThreadSocketServer.PORT);
System.out.println("第" + temp + "尝试连接--分配的本地端口:"
+ s.getLocalPort());
InputStream inStream = s.getInputStream();
Scanner in = new Scanner(inStream);
System.out.println(in.nextLine());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
s.close();
} catch (IOException e) {
}
}
}
}).start();
try {
Thread.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
从上面的例子中我们了解了以下几个关键点:
1.连接->传输数据->关闭连接 是一个短连接的实例
2.在客户端我们指定了一个连接数5000,当我们在本地的xp下进行测试时,当连接达到3970左右时,异常java.net.BindException: Address already in use: connect
原因:在Java网络编程(一)中我们了解到:动态端口的分配范围为 1024-5000 ,也就是说默认情况下,客户端最多可以同时发起3977 个Socket 连接。有人会问我们不是在每次连接的时候都关闭了连接,应该会释放掉可用的端口啊?
备注:关闭TCP连接
我们要知道当我们关闭socket的时候我们要知道TCP连接并不是马上就能关闭。TCP协议有一个优雅的关闭(graceful close)机制,以保证应用程序在关闭连接时不必担心正在传输的数据会丢失。
TCP还是使用了包括Time-Wait状态在内的多种机制对其进行防范。Time-Wait状态用于保证每个TCP连接都在一段平静时间内结束,这期间不会有数据发送。平静时间的长度应该等于分组报文在网络上存留的最长时间的两倍。因此,当一个连接完全结束(即套接字数据结构离开Time-Wait状态并被删除),并为同样一对地址上的新连接清理道路后,就不会再有旧实例发送的消息还存留在网络中。实际上,平静时间的长度要依赖于具体实现,因为没有机制能真正限制分组报文在网络上能够延迟的时间。通常使用的时间范围是4分钟减到30秒,或更短。
Time-Wait状态最重要的作用是,只要底层套接字数据结构还存在,就不允许在相同的本地端口上关联其他套接字。尤其是试图使用该端口创建新的Socket实例时,将抛出IOException异常。
所以在最短的30s内我们已经执完了我们的循环,最后导致客户端的动态端口不可用。
3.阻塞与非阻塞
阻塞与非阻塞主要是从 CPU 的消耗上来说的,阻塞就是 CPU 停下来等待一个慢的操作完成 CPU 才接着完成其它的事。非阻塞就是在这个慢的操作在执行时 CPU 去干其它别的事,等这个慢的操作完成时,CPU 再接着完成后续的操作。虽然表面上看非阻塞的方式可以明显的提高 CPU 的利用率,但是也带了另外一种后果就是系统的线程切换增加。增加的 CPU 使用时间能不能补偿系统的切换成本需要好好评估。
我们知道在jdk1.4之前只有阻塞I/O,如果我们所有客户端的连接都放在一个线程中,这样的话,很容易造成一个用户出现问题(I/O阻塞)其他用户受到影响。所有一种常用的方式就是:在服务器端为每个到来的客户端都开通了一个线程,这样的话出现阻塞时只是一个线程阻塞而不会影响其它线程工作,还有为了减少系统线程的开销,采用线程池的办法来减少线程创建和回收的成本。但是这样的话也存在问题:系统的线程切换增加。
针对以上的问题在jdk1.4以后提供了一个新的概念:nio,有效解决了多线程服务器存在的线程开销问题……………..待续