java网络编程长连接的问题

Posted 2020-10-05 征服

一. 网络程序运行过程中的常见异常及处理

第1个异常是 java.net.BindException:Address already in use: JVM_Bind。

该异常发生在服务器端进行new ServerSocket(port)（port是一个0，65536的整型值）操作时。异常的原因是以为与port一样的一个端口已经被启动，并进行监 听。此时用netstat –an命令，可以看到一个Listending状态的端口。只需要找一个没有被占用的端口就能解决这个问题。

第2个异常是java.net.ConnectException: Connection refused: connect。

该异常发生在客户端进行 new Socket(ip, port)操作时，该异常发生的原因是或者具有ip地址的机器不能找到（也就是说从当前机器不存在到指定ip路由），或者是该ip存在，但找不到指定的端 口进行监听。出现该问题，首先检查客户端的ip和port是否写错了，如果正确则从客户端ping一下服务器看是否能ping通，如果能ping通（服务 服务器端把ping禁掉则需要另外的办法），则看在服务器端的监听指定端口的程序是否启动，这个肯定能解决这个问题。

第3个异常是java.net.SocketException: Socket is closed，

该异常在客户端和服务器均可能发生。异常的原因是 己方主动关闭了连接后（调用了Socket的close方法）再对网络连接进行读写操作。

第4个异常是java.net.SocketException: （Connection reset或者Connect reset by peer:Socket write error）。

该异常在客户端和服务器端均有可能发生，引起该异常的原因有两个，第一个就是如果一端的Socket被关闭 （或主动关闭或者因为异常退出而引起的关闭），另一端仍发送数据，发送的第一个数据包引发该异常(Connect reset by peer)。另一个是一端退出，但退出时并未关闭该连接，另一端如果在从连接中读数据则抛出该异常 （Connection reset）。简单的说就是在连接断开后的读和写操作引起的。

第5个异常是java.net.SocketException: Broken pipe。

该异常在客户端和服务器均有可能发生。在第4个异常的第一种情况中（也就是抛出 SocketExcepton:Connect reset by peer:Socket write error后），如果再继续写数据则抛出该异常。前两个异常的解决方法是首先确保程序退出前关闭所有的网络连接，其次是要检测对方的关闭连接操作，发现对 方关闭连接后自己也要关闭该连接。

二．编写网络程序时需 要注意的问题 
第1个问题是要正确区分长、短连接。所谓的长连接是一经建立就永久保持。短连接就是在以下场景下，准备数据—>建立连接— >发送数据—>关闭连接。很多的程序员写了多年的网络程序，居然不知道什么是长连接，什么是短连接。

第2个问题是对长连接的维护。所谓的维护包括两个方面，首先是检测对方的主动断连（既调用 Socket的close方法），其次是检测对方的宕机、异常退出及网络不通。这是一个健壮的通信程序必须具备的。检测对方的主动断连很简单，主要一方主 动断连，另一方如果在进行读操作，则此时的返回值只-1，一旦检测到对方断连，则应该主动关闭己方的连接（调用Socket的close方法）。而检测对 方的宕机、异常退出及网络不通常用方法是用“心跳”，也就是双方周期性的发送数据给对方，同时也从对方接收“心跳”，如果连续几个周期都没有收到对方心 跳，则可以判断对方或者宕机或者异常推出或者网络不通，此时也需要主动关闭己方连接，如果是客户端可在延迟一定时间后重新发起连接。虽然Socket有一 个keep alive选项来维护连接，如果用该选项，一般需要两个小时才能发现对方的宕机、异常退出及网络不通。 

第3个问题是处理效率问题。不管是客户端还是服务器，如果是长连接一个程序至少需要两个线程，一个用于接 收数据，一个用于发送心跳，写数据不需要专门的线程，当然另外还需要一类线程（俗称Worker线程）用于进行消息的处理，也就是说接收线程仅仅负责接收 数据，然后再分发给Worker进行数据的处理。如果是短连接，则不需要发送心跳的线程，如果是服务器还需要一个专门的线程负责进行连接请求的监听。这些 是一个通信程序的整体要求，具体怎么设计你的程序，就看你自己的设计水平了。

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3 长连接和短连接的问题.华为的却在说明文件里面提了一句长连接，其他的细节问题，比如长连 接的保持，长连接的出错问题，都没有提到，开发的时候按短连接处理了.后来经过几翻周折,找到华为的技术人员.直接交流,问清了一些技术细节的问题,去除 了一些疑惑，然后改代码. 
4 和zxccss的交互.因为开始短连接的话,不用考虑到线程的同步问题.现在做长连接，如果多个线程访问同一个 socket,这个全局的socket就需要进行资源保护，因为算法库是由zxccss的线程调用的,他的线程的运行机制我也不熟悉，发了邮件给 zxccss以前的作者李伟华,在深圳的李伟华虽然现在不做这个东西了，但是他很热情的帮我联系到了现在负责这个东西的同事,这里对他赞一个.后来问清了 zxccss的线程机制 ,用信号量的方法对全局长连接socket进行保护.修改代码. 
5 和华为的交流问题，我不知道华为的态度是什么,反 正感觉是他们对这个项目不是很重视,投入的人力精力都不够，还好在各位同事的帮忙督促下，他们也在一点一点的做东西，其实中兴华为人家外面的人和称"中华 为兴",如果这个东西他们合作一些，至少可以在一半的时间内做好。我们做底层开发的还能做什么?不过是把手头的工作做好罢了. 
6 这周和用服的 三个同事同吃同住同劳动，感觉到这这边的辛苦,没有一天是2点前岁的,早上9点过又去了.通过和他们交流,我越来越感觉到个东西.大家都觉得现在的版本管 理啊,项目升级啊有诸多的问题.我没有接触,感觉不深,但是这次这个zxcomsvr搞的我是很是郁闷的.从开发的角度来说，除了平时大家负责一点，多想 想自己的代码，少出点bug外，我们这边能不能建立一个bug数据库这样类似的东西，把开发，现场的bug想办法放到数据库中，以后遇到了，好去重现,或 去修改,或者大家把自己遇到的问题,解决方法都放到里面去，做个有效的搜索机制供别人使用,这自己虽然花的时间多了一点点，但是能为后来的人节省很多的时 间,这是我的一点不成熟的想法，只有个大概的概念。不过这种东西如果推广,应该可以受到大家,特别是前方用服的欢迎的。