JavaSocket编程—细说Java Socket中的setSoLinger方法

在Java Socket中，当我们调用Socket的close方法时，默认的行为是当底层网卡所有数据都发送完毕后，关闭连接

通过setSoLinger方法，我们可以修改close方法的行为

1，setSoLinger(true, 0)

当网卡收到关闭连接请求后，无论数据是否发送完毕，立即发送RST包关闭连接

2，setSoLinger(true, delay_time)

当网卡收到关闭连接请求后，等待delay_time

如果在delay_time过程中数据发送完毕，正常四次挥手关闭连接

如果在delay_time过程中数据没有发送完毕，发送RST包关闭连接

通过测试程序以及抓包文件详细的观察了一下这个方法的行为

客户端代码如下：

   
   
package com.test.client;

import java.io.OutputStream;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.SocketAddress;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class Client {
private static int port = 9999;
private static String host = “192.168.52.131”;
// private static String host = “127.0.0.1”;

public static SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat(
“yy-MM-dd HH:mm:ss.SSS”);

public static void main(String[] args) throws Exception {
Socket socket = new Socket();
// CASE 1 : default setting
socket.setSoLinger( false, 0);
// CASE 2 :
// socket.setSoLinger(true, 0);
// CASE 3 :
// socket.setSoLinger(true, 1);
SocketAddress address = new InetSocketAddress(
Client.host, Client.port);
socket.connect(address);

OutputStream output = socket.getOutputStream();
StringBuilder strB = new StringBuilder();
for( int i = 0 ; i < 10000000 ; i++ ){
strB.append( “a”);
}
byte[] request = strB.toString().getBytes( “utf-8”);
System.out.println( “Client before write : “ + sdf.format( new Date()));
output.write(request);
System.out.println( “Client after write : “ + sdf.format( new Date()));
socket.close();
System.out.println( “Client after close : “ + sdf.format( new Date()));
}
}
   
   

服务端代码如下:

   
   
package com.test.server;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class Server {
private static int queueSize = 10;
private static int port = 9999;

public static SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat(
"yy-MM-dd HH:mm:ss.SSS");

public static void main(String[] args) throws Exception {
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket();
serverSocket.setReuseAddress( true);
serverSocket.setReceiveBufferSize( 128* 1024);
serverSocket.bind( new InetSocketAddress(Server.port),
Server.queueSize);

Socket socket = null;
while( true){
socket = serverSocket.accept();
InputStream input = socket.getInputStream();
ByteArrayOutputStream output = new ByteArrayOutputStream();
byte[] buffer = new byte[ 1024];
int length = - 1;
Thread.sleep( 10* 1000);
System.out.println( "Server before read : " + sdf.format( new Date()));
while((length = input.read(buffer)) != - 1){
output.write(buffer, 0, length);
}
System.out.println( "Server after read : " + sdf.format( new Date()));
String req = new String(output.toByteArray(), "utf-8");
System.out.println(req.length());

socket.close();
}
}
}
   
   

CASE 1

客户端运行结果：

   
   
Client before write : 16 -09-01 16 :49 :45.396
Client after write : 16 -09-01 16 :49 :55.307
Client after close : 16 -09-01 16 :49 :55.307
   
   

服务端运行结果：

   
   
Server before read : 16 -09-01 16 :49 :55.558
Server after read : 16 -09-01 16 :49 :55.680
10000000
   
   

抓包结果如下：

虽然客户端在16:49:55.307（客户端运行结果）就已经关闭了连接，但是直到16:49:55.680107（抓包文件718行）客户端才发出FIN包开始关闭连接

即底层会等待数据发送完毕才关闭连接

CASE 2

客户端运行结果：

   
   
Client before write : 16 -09-01 17 :34 :37.019
Client after write : 16 -09-01 17 :34 :46.876
Client after close : 16 -09-01 17 :34 :46.877
   
   

服务端运行结果：

   
   
Server before read : 16 -09-01 17 :34 :47.107
Exception in thread " main" java .net .SocketException: Connection reset
at java .net .SocketInputStream .read( SocketInputStream .java :196)
at java .net .SocketInputStream .read( SocketInputStream .java :122)
at java .net .SocketInputStream .read( SocketInputStream .java :108)
at com .test .server .Server .main( Server .java :34)
   
   

抓包结果如下：

虽然客户端在17:34:46.877（客户端运行结果）就已经关闭了连接，但是从抓包文件中可以看到，在17:34:47.238493（抓包文件906行），依然有数据从客户端发往服务端

当然代码中的关闭连接请求发送至内核、内核通过驱动控制网卡关闭连接，这一系列操作也需要不少时间，因此关闭连接请求有延迟也是正常的

可以看到服务端至接收了9442408字节连接就关闭了

当网卡接收到关闭连接请求后，即便数据并没有完全发送完毕，网卡也会立即关闭连接

此时连接通过客户端发送RST包的方式强行关闭连接，而不是通过TCP的四次挥手方式正常关闭

如果数据能够发送完毕呢？修改一下客户端代码

   
   
for( int i = 0 ; i < 100 ; i++ ){
strB.append( "a");
}
   
   

然后再次抓包观察

可以看到这次所有数据都发送完成

但是客户端依然会发送RST包关闭连接

关键问题是，数据能不能全部发送完，这并不是我们能控制的

CASE 3

客户端运行结果：

   
   
Client before write : 16 -09-01 18 :37 :30.523
Client after write : 16 -09-01 18 :37 :40.419
Client after close : 16 -09-01 18 :37 :40.424
   
   

服务端运行结果：

   
   
Server before read : 16 -09-01 18 :37 :40.655
Server after read : 16 -09-01 18 :37 :40.786
10000000
   
   

抓包结果如下：

从抓包结果可以看到这里是正常关闭

即当网卡收到关闭连接请求时，等待一段时间，然后关闭连接

如果在等待的过程中，数据发送完毕，则通过四次挥手的方式正常关闭连接，否则和CASE 2一样，通过发送RST包的方式强行关闭连接

有很多地方介绍可以通过setSoLinger方法避免主动关闭方处于time wait状态，其实只有通过直接发送RST包关闭连接，而不是通过正常四次挥手的方式才能避免主动关闭方处于time wait状态，但是从上面的CASE中可以看到，发送RST包的时候，数据有时是不完整的，所以不应该使用这种方式来避免主动关闭方处于time wait状态