关于java socket中的read方法阻塞问题

前几天一个有个同学咨询我关于java socket编程的一些问题，因为我这个同学今年刚从.NET转到java 对于java的IO体系不是很清楚,在给他解答一些问题时我自己也总结了比较容易出错的问题。

我们直接贴一段socket代码看一下

客户端：
public class SocketClient {
	
	public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException, InterruptedException {
		Socket client = new Socket("localhost",8888);
		OutputStream out = client.getOutputStream();
		InputStream input = client.getInputStream();

		out.write("sender say hello socket".getBytes());
		out.flush();
		
		read(input);
		out.close();
	}
	public static void read(InputStream input) throws IOException {
		 byte[] buf = new byte[128];
         int size = 0;
         while ((size = input.read(buf,0,buf.length)) != -1) {
        	 System.out.print(new String(buf));
         }
	}
}


服务端：
public class SocketServer {
	public static void main(String[] args) {
        SocketServer ss = new SocketServer();
        int port = 8888;
        try {
            ss.startServer(port);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public void startServer(int port) throws Exception {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port);
        Socket server = null;
        try {
            while (true) {
                server = serverSocket.accept();
                System.out.println("server socket is start……");
                try {
                    BufferedReader input = new BufferedReader(new InputStreamReader(new ByteArrayInputStream("服务端发给客户端的信息".getBytes())));
                    BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(server.getInputStream());
                    PrintWriter out = newPrintWriter(newOutputStreamWriter(server.getOutputStream()));
                    
                    String clientstring = null;
                    out.println("欢迎客户端连入");
                    out.flush();
                    byte[] buf = new byte[128];
                    int size = 0;
                    while (( size = in.read(buf,0,buf.length)) != -1) {
                    	System.out.println(new String(buf));
                    }
                    out.print(" client is over");
                    out.flush();
                    out.close();
                    System.out.println(" client is over");
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                } finally {
                    server.close();
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            serverSocket.close();
        }
    }
    
   
}

这段代码执行以后会发现server类 read()方法发生了阻塞，经过查找资料发现 read() 是一个阻塞函数，如果客户端没有声明断开outputStream那么它就会认为客户端仍旧可能发送数据，像read()这种阻塞读取函数还有 BufferedReader 类种的 readLine()、DataInputStream种的readUTF()等。

下面我们来看下一些解决方案

1）Socket任意一端在调用完write()方法时调用shutdownOutput()方法关闭输出流，这样对端的inputStream上的read操作就会返回-1，这里我们要注意下不能调用socket.getInputStream().close()。因为它会导致socket直接被关闭。当然如果不需要继续在socket上进行读操作，也可以直接关闭socket。但是这个方法不能用于通信双方需要多次交互的情况。

    out.write("sender say hello socket".getBytes());
    out.flush();
    client.shutdownOutput();  //调用shutdown 通知对端请求完毕

这个解决方案缺点非常明显，socket任意一端都依赖于对方调用 shutdownOutput()来完成read返回 -1，如果任意一方没有执行shutdown函数那么就会出现问题。所以一般我们都会在socket请求时设置连接的超时时间 socket.setSoTimeout(5000);以防止长时间没有响应造成系统瘫痪。

 　　while (true) {
        server = serverSocket.accept();
        System.out.println("server socket is start……");
        server.setSoTimeout(5000);
        .....
    }

2）发送数据时，约定数据的首部固定字节数为数据长度。这样读取到这个长度的数据后，就不继续调用read方法

这种方式优点是不依赖对方调用shutdown函数，响应较快，缺点是数据传输是最大字节数固定，需双方事先约定好长度，伸缩性差。

3）发送数据时，约定前几位返回数据byte[]长度大小或最后输出 \n 或 \r 作为数据传输终止符。

客户端

        out.write("sender say hello socket \n".getBytes());
	out.flush();

服务器端

        byte[] buf = new byte[1];
        int size = 0;
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        while (( size = in.read(buf,0,buf.length)) != -1) {
            String str = new String(buf);
            if(str.equals("\n")) {
                break;
            }
            sb.append(str); 
            System.out.print(str);
        }

这种方式是对第二种方案的改良版，但不得不说这是目前socket数据传输的最常用处理read()阻塞的解决方案。

关于java socket中的read方法阻塞问题

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