Java 中的套接字最佳实践

Posted 2023-02-26

【中文标题】Java 中的套接字最佳实践

【英文标题】：Socket best practices in Java

【发布时间】：2015-08-11 23:00:49

【问题描述】：

用 Java 编写任何类型的 Web 服务器（无论是 Web 服务器、RESTful Web 应用程序还是微服务），您都可以使用 Sockets 在客户端和服务器之间进行双通道通信。 使用常见的Socket 和ServerSocket 类是微不足道的，但由于套接字是阻塞的，您最终会为每个请求创建一个线程。使用这个线程系统，您的服务器将完美地工作，但不会很好地扩展。 另一种方法是通过SocketChannel、ServerSocketChannel 和Selector 使用Streams，显然不像普通的Sockets 那样简单。

我的问题是：这两个系统中的哪一个用于生产就绪代码？我说的是 Tomcat、Jetty、Sparkjava 之类的大中型项目？ 我想他们都使用 Stream 方法，对吧？

【问题讨论】：

websockets 怎么样？

@duffy356 你是什么意思？没有 NIO 就无法实现 Websockets，但是如果你认为有某种特殊的“WebSocket”而不是“ServerSocket”类，那你就错了。

感谢您提供此信息。

【参考方案1】：

要使 Web 服务器真正具有可扩展性，您必须使用 non-blocking I/O 来实现它 - 这意味着您应该以这样一种方式实现它，即线程永远不会在等待 I/O 操作完成时被阻塞。

线程是相对昂贵的对象。例如，对于每个线程，需要为其调用堆栈分配内存。默认情况下，这是大约 1 MB 或几 MB。这意味着，如果您创建 1000 个线程，那么仅所有这些线程的调用堆栈就已经花费了您大约 1 GB 的内存。

在一个简单的服务器应用程序中，您可能会为每个接受的连接（每个客户端）创建一个线程。如果您有许多并发用户，这将无法很好地扩展。

我不知道 Tomcat 和 Jetty 等服务器的实现细节，但它们很可能是使用非阻塞 I/O 实现的。

关于 Tomcat 中非阻塞 I/O 的一些信息：Understanding the Tomcat NIO Connector

Java 中最著名的非阻塞 I/O 库之一是 Netty。

【讨论】：

即使使用阻塞 IO，生产服务器也会使用阻塞在套接字上的单个线程。当该线程醒来接受连接时，它会将其传递给池中的线程，然后返回阻塞状态。这是 Tomcat BIO 连接器。

@BoristheSpider-您的意思是 Tomcat 在其基于 BIO 的生产系统中使用阻塞 I/O？那么，为什么要使用两种不同的方法 -> 用于生产服务器的 Tomcat BIO 和 Tomcat NIO！我有点困惑..请简要解释一下。

@BoristheSpider 在 Leader-Follower 模型（非阻塞）中，Leader-thread 等待所有连接，读取接收到的请求并立即处理它。另一个空闲的 Follower-Thread 成为新的 Leader，而旧的 Leader 仍在处理中。避免切换到另一个线程。

最有效的方法可能是非阻塞以及真正的异步回调。处理连接/回调的线程数量与内核数量完全相同。如果必须执行任何阻塞文件 IO 或远程调用，则这些将由接收响应的异步回调来完成。即使使用像akka这样的框架，线程也很少，但编程也很混乱。

Tomcat NIO 连接器文章的链接已失效。我想编辑答案，但“建议的编辑队列已满”。现在可以在此处找到 Tomcat 文章：dzone.com/articles/understanding-tomcat-nio