Java网络编程精解之ServerSocket用法详解

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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。

第 3 章

ServerSocket 用法详解

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。

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

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;i<length;i++){

sockets[i]=new Socket(host, port);

System.out.println("第"+(i+1)+"次连接成功");

}

Thread.sleep(3000);

for(int i=0;i<length;i++){

sockets[i].close();

}

//试图建立 100 次连接

//断开连接

}

Java Netword Programming

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：

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

3.1.2

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3.1.4

ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(8000,10,InetAddress.getByName ("192.168.3.4"));

public static void main(String args[])throws Exception {

Server server=new Server();

//Thread.sleep(60000*10);

//睡眠 10 分钟

server.service();

}

第 1 次连接成功

第 2 次连接成功

第 3 次连接成功

…

第 100 次连接成功

Java Netword Programming

从以上打印结果可以看出，Client 与 Server 在成功地建立了 3 个连接后，就无法

再创建其余的连接了，因为服务器的队列已经满了。

（2）把 Server 类的 main()方法按如下方式修改：

作了以上修改，服务器与 8 000 端口绑定后，就会在一个 while 循环中不断执行

serverSocket.accept()方法，该方法从队列中取出连接请求，使得队列能及时腾出空位，

以容纳新的连接请求。先运行 Server 程序，然后再运行 Client 程序，Client 程序的打印

结果如下：

从以上打印结果可以看出，此时 Client 能顺利与 Server 建立 100 次连接。

设定绑定的 IP 地址

如果主机只有一个 IP 地址，那么默认情况下，服务器程序就与该 IP 地址绑定。

ServerSocket 的第 4 个构造方法 ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr)

有一个 bindAddr 参数，它显式指定服务器要绑定的 IP 地址，该构造方法适用于具有多

个 IP 地址的主机。假定一个主机有两个网卡，一个网卡用于连接到 Internet， IP 地址

为 222.67.5.94，还有一个网卡用于连接到本地局域网，IP 地址为 192.168.3.4。如果服

务器仅仅被本地局域网中的客户访问，那么可以按如下方式创建 ServerSocket：

默认构造方法的作用

ServerSocket 有一个不带参数的默认构造方法。通过该方法创建的 ServerSocket 不

与任何端口绑定，接下来还需要通过 bind()方法与特定端口绑定。

这个默认构造方法的用途是，允许服务器在绑定到特定端口之前，先设置

ServerSocket 的一些选项。因为一旦服务器与特定端口绑定，有些选项就不能再改变了。在

以下代码中，先把 ServerSocket 的 SO_REUSEADDR 选项设为 true，然后再把

at java.net.PlainSocketImpl.connect(Unknown Source)

at java.net.SocksSocketImpl.connect(Unknown Source)

at java.net.Socket.connect(Unknown Source)

at java.net.Socket.<init>(Unknown Source)

at Client.main(Client.java:10)

3.1.3

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ServerSocket serverSocket=new ServerSocket();

serverSocket.setReuseAddress(true);

serverSocket.bind(new InetSocketAddress(8000));

//设置 ServerSocket 的选项

//与 8000 端口绑定

ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(8000);

serverSocket.setReuseAddress(true);

//设置 ServerSocket 的选项

java.net.SocketException: Connection reset by peer

public void service() {

while (true) {

Socket socket=null;

try {

socket = serverSocket.accept();

//从连接请求队列中取出一个连接

System.out.println("New connection accepted " +

socket.getInetAddress() + ":" +socket.getPort());

//接收和发送数据

…

}catch (IOException e) {

//这只是与单个客户通信时遇到的异常，可能是由于客户端过早断开连接引起的

//这种异常不应该中断整个 while 循环

e.printStackTrace();

}finally {

try{

if(socket!=null)socket.close(); //与一个客户通信结束后，要关闭 Socket

}catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

}

Java Network Programming

第 3 章

ServerSocket 用法详解

它与 8000 端口绑定：

如果把以上程序代码改为：

那么 serverSocket.setReuseAddress(true) 方法就不起任何作用了，因为 SO_

REUSEADDR 选项必须在服务器绑定端口之前设置才有效。

3.2 接收和关闭与客户的连接

ServerSocket 的 accept()方法从连接请求队列中取出一个客户的连接请求，然后创

建与客户连接的 Socket 对象，并将它返回。如果队列中没有连接请求，accept()方法就

会一直等待，直到接收到了连接请求才返回。

接下来，服务器从 Socket 对象中获得输入流和输出流，就能与客户交换数据。当

服务器正在进行发送数据的操作时，如果客户端断开了连接，那么服务器端会抛出一

个 IOException 的子类 SocketException 异常：

这只是服务器与单个客户通信中出现的异常，这种异常应该被捕获，使得服务器

能继续与其他客户通信。

以下程序显示了单线程服务器采用的通信流程：

与单个客户通信的代码放在一个 try 代码块中，如果遇到异常，该异常被 catch 代

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