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Java网络编程精解之ServerSocket用法详解一(1)

2007-02-11 14:20 孙卫琴 51CTO.com 字号:T | T
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孙卫琴老师新作《Java网络编程精解》中的第三章“ServerSocket用法详解”,小编给它切分为一个小系列,共三篇文章。本文是其中的第一篇,具体内容包括构造ServerSocket、接收和关闭与客户的连接、获取ServerSocket的信息和ServerSocket选项,供大家参考!

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第3章 ServerSocket用法详解 第10章 Java语言的反射机制 第13章 基于MVC和RMI的分布
ServerSocket用法详解一
Java语言的反射机制一
基于MVC和RMI的分布式应用一
ServerSocket用法详解二
Java语言的反射机制二
基于MVC和RMI的分布式应用二
ServerSocket用法详解三
   

在客户/服务器通信模式中,服务器端需要创建监听特定端口的ServerSocket,ServerSocket负责接收客户连接请求。本章首先介绍ServerSocket类的各个构造方法,以及成员方法的用法,接着介绍服务器如何用多线程来处理与多个客户的通信任务。

本章提供线程池的一种实现方式。线程池包括一个工作队列和若干工作线程。服务器程序向工作队列中加入与客户通信的任务,工作线程不断从工作队列中取出任务并执行它。本章还介绍了java.util.concurrent包中的线程池类的用法,在服务器程序中可以直接使用它们。

3.1  构造ServerSocket

ServerSocket的构造方法有以下几种重载形式:

◆ServerSocket()throws IOException
◆ServerSocket(int port) throws IOException
◆ServerSocket(int port, int backlog) throws IOException
◆ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr) throws IOException   

在以上构造方法中,参数port指定服务器要绑定的端口(服务器要监听的端口),参数backlog指定客户连接请求队列的长度,参数bindAddr指定服务器要绑定的IP地址。

3.1.1  绑定端口

除了第一个不带参数的构造方法以外,其他构造方法都会使服务器与特定端口绑定,该端口由参数port指定。例如,以下代码创建了一个与80端口绑定的服务器:

ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(80);

如果运行时无法绑定到80端口,以上代码会抛出IOException,更确切地说,是抛出BindException,它是IOException的子类。BindException一般是由以下原因造成的:

◆端口已经被其他服务器进程占用;
◆在某些操作系统中,如果没有以超级用户的身份来运行服务器程序,那么操作系统不允许服务器绑定到1~1023之间的端口。

如果把参数port设为0,表示由操作系统来为服务器分配一个任意可用的端口。由操作系统分配的端口也称为匿名端口。对于多数服务器,会使用明确的端口,而不会使用匿名端口,因为客户程序需要事先知道服务器的端口,才能方便地访问服务器。在某些场合,匿名端口有着特殊的用途,本章3.4节会对此作介绍。

3.1.2  设定客户连接请求队列的长度

当服务器进程运行时,可能会同时监听到多个客户的连接请求。例如,每当一个客户进程执行以下代码:

Socket socket=new Socket(www.javathinker.org,80);

就意味着在远程www.javathinker.org主机的80端口上,监听到了一个客户的连接请求。管理客户连接请求的任务是由操作系统来完成的。操作系统把这些连接请求存储在一个先进先出的队列中。许多操作系统限定了队列的最大长度,一般为50。当队列中的连接请求达到了队列的最大容量时,服务器进程所在的主机会拒绝新的连接请求。只有当服务器进程通过ServerSocket的accept()方法从队列中取出连接请求,使队列腾出空位时,队列才能继续加入新的连接请求。

对于客户进程,如果它发出的连接请求被加入到服务器的队列中,就意味着客户与服务器的连接建立成功,客户进程从Socket构造方法中正常返回。如果客户进程发出的连接请求被服务器拒绝,Socket构造方法就会抛出ConnectionException。

ServerSocket构造方法的backlog参数用来显式设置连接请求队列的长度,它将覆盖操作系统限定的队列的最大长度。值得注意的是,在以下几种情况中,仍然会采用操作系统限定的队列的最大长度:

◆backlog参数的值大于操作系统限定的队列的最大长度;
◆backlog参数的值小于或等于0;
◆在ServerSocket构造方法中没有设置backlog参数。

以下例程3-1的Client.java和例程3-2的Server.java用来演示服务器的连接请求队列的特性。

例程3-1  Client.java

import java.net.*;
public class Client {
public static void main(String args[])throws Exception{
final int length=100;
String host="localhost";
int port=8000;

Socket[] sockets=new Socket[length];
for(int i=0;isockets[i]=new Socket(host, port);
System.out.println("第"+(i+1)+"次连接成功");
}
Thread.sleep(3000);
for(int i=0;isockets[i].close();      //断开连接
}
}
}

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