《Java TCP/IP Socket编程》读书笔记(15)
4.4 控制默认的行为
4.4.1 Keep-alive
如果一段时间内没有数据交换，通信的每个终端可能都会怀疑对方是否还处于活跃状态。TCP协议提供了一种keep-alive的机制，该机制在经过一段不活动时间后，将向另一个终端发送一个探测消息。如果另一个终端还出于活跃状态，它将回复一个确认消息。如果经过几次尝试后依然没有收到另一终端的确认消息，则终止发送探测信息，关闭套接字，并在下一次尝试I/O操作时抛出一个异常。注意，应用程序只要在探测信息失败时才能察觉到keep-alive机制的工作。
4.4.2 发送和接收缓冲区的大小
Socket, DatagramSocket: 设置和获取发送接收缓存区大小
| int getReceiveBufferSize() void setReceiveBufferSize(int size) int getSendBufferSize() void setSendBufferSize(int size) |
ServerSocket上指定接收缓冲区大小。不过，这实际上是为accept()方法所创建的新Socket实例设置接收缓冲区大小。为什么可以只设置接收缓冲区大小而不设置发送缓冲区的大小呢？当接收了一个新的Socket，它就可以立刻开始接收数据，因此需要在accept()方法完成连接之前设置好缓冲区的大小。另一方面，由于可以控制什么时候在新接受的套接字上发送数据，因此在发送之前还有时间设置发送缓冲区的大小。
ServerSocket: 设置/获取所接受套接字的接收缓冲区大小
getReceiveBufferSize()和setReceiveBufferSize()方法用于获取和设置由accept()方法创建的Socket实例的接收缓冲区的大小（字节）。
4.4.3 超时
Socket, ServerSocket, DatagramSocket: 设置/获取I/O超时时间
getSoTimeout()和setSoTimeout()方法分别用于获取和设置读/接收数据操作以及accept操作的最长阻塞时间。超时设置为0表示该操作永不超时。如果阻塞超过了超时时长，则抛出一个异常。
4.4.4 地址重用
在某些情况下，可能希望能够将多个套接字绑定到同一个套接字地址。对于UDP多播的情况，在同一个主机上可能有多个应用程序加入了相同的多播组。对于TCP，当一个连接关闭后，通信的一端（或两端）必须在"Time-Wait"状态上等待一段时间，以对传输途中丢失的数据包进行清理。不幸的是，通信终端可能无法等到Time-Wait结束。对于这两种情况，都需要能够与正在使用的地址进行绑定的能力，这就要求实现地址重用。
Socket, ServerSocket, DatagramSocket: 设置/获取地址重用
getReuseAddress()和setReuseAddress()方法用于获取和设置地址重用许可。设置为true表示启用了地址重用功能。
4.4.5 消除缓冲延迟
TCP协议将数据缓存起来直到足够多时一次发送，以避免发送过小的数据包而浪费网络资源。虽然这个功能有利于网络，但应用程序可能对所造成的缓冲延迟不能容忍。好在可以人为禁用缓存功能。
getTcpNoDelay()和setTcpNoDelay()方法用于获取和设置是否消除缓冲延迟。将值设置为true表示禁用缓冲延迟功能。
4.4.6 紧急数据
Java中的紧急数据几乎没什么用，因为紧急字节与常规字节按照传输的顺序混在了一起。实际上，Java接收者并不能区分其是否在接收紧急数据。
4.4.7 关闭后停留
当调用套接字的close()方法后，即使套接字的缓冲区中还有没有发送的数据，它也将立即返回。这样不发送完所有数据可能导致的问题是主机将在后面的某个时刻发生故障。其实可以选择让close()方法"停留"或阻塞一段时间，直到所有数据都已经发送并确认，或发生了超时。
Socket: 在close()方法停留
如果调用setSoLinger()并将其设置为true，那么后面再调用的close()方法将阻塞等待，直到远程终端对所有数据都返回了确认信息，或者发生了指定的超时（秒）。如果发生了超时，TCP连接将强行关闭。如果开启了停留功能，getSoLinger()方法将返回指定的超时时间，否则返回-1。
4.4.8 广播许可
一些操作系统要求显示地对广播许可进行请求。你可以对广播许可进行控制。正如前面所介绍的，DatagramSockets类提供了广播服务功能。
DatagramSocket: 设置/获取广播许可
getBroadcast()和setBroadcast()方法分别用于获取和设置广播许可。设置为true表示允许广播。在Java中，默认情况下是允许进行广播的。
4.4.9 通信等级
有的网络对满足服务条件的数据包提供了增强的服务或"额外的保险"。一个数据包的通信等级（traffic class）由数据包在网络中传输时其内部的一个值来指定。
Socket, DatagramSocket: 设置/获取通信等级
int getTrafficClass()
void setTrafficClass(int tc)
通信等级通常由一个整数或一组位标记指定。位标记的数量和意义则取决于所使用的IP协议版本。
4.4.10 基于性能的协议选择
TCP协议并不是套接字惟一可选的协议。使用什么样的协议取决于应用程序的侧重点在是什么。 Java允许开发者根据不同性能特征对于应用程序的重要程度，为具体实现给出"建议"。底层的网络系统可能会根据这些建议，在一组能够提供同等的数据流服务，同时又具有不同的性能特征的不同协议中做出选择。
Socket, ServerSocket: 指定协议参数选择
void setPerformancePreferences(int
connectionTime, int latency, int bandwidth)
套接字的性能参数由三个整数表示，分别代表连接时间，延迟和带宽。具体的数值并不重要，Java将比较各种标准的相关参数值，并返回与之最匹配的可用协议。例如，如果connectionTime和latency都等于0，bandwidth等于1，那么则将选择能够使带宽最大的协议。注意，要使这个方法生效，必须在套接字建立连接之前调用。
4.5 关闭连接
Socket类的shutdownInput()和shutdownOutput()方法能够将输入输出流相互独立地关闭。调用shutdownInput()后，套接字的输入流将无法使用。任何没有发送的数据都将毫无提示地被丢弃，任何想从套接字的输入流读取数据的操作都将返回-1。当Socket调用shutdownOutput() 方法后，套接字的输出流将无法再发送数据，任何尝试向输出流写数据的操作都将抛出一个IOException异常。在调用shutdownOutput()之前写出的数据可能能够被远程套接字读取，之后，在远程套接字输入流上的读操作将返回-1。应用程序调用shutdownOutput()后还能继续从套接字读取数据，类似的，在调用shutdownInput()后也能够继续写数据。
下面考虑另一种协议。假设你需要一个压缩服务器，将接收到的字节流压缩后，发回给客户端。这种情况下应该由哪一端来关闭连接呢？由于从客户端发来的字节流的长度是任意的，客户端需要关闭连接以通知服务器要压缩的字节流已经发送完毕。那么客户端应该什么时候调用close()方法呢？如果客户端在其发送完最后一个字节后立即调用套接字的close()，它将无法接收到压缩后数据的最后一些字节。或许客户端可以像回显协议那样，在接收完所有压缩后的数据才关闭连接。但不幸的是，这样一来服务器和客户端都不知道到底有多少数据要接收，因此这也不可行.
客户端向服务器发送待压缩的字节，发送完成后调用shutdownOutput()关闭输出流，并从服务器读取压缩后的字节流。服务器反复地获取未压缩的数据，并将压缩后的数据发回给客户端，直到客户端执行了停机操作，导致服务器的read操作返回-1，这表示数据流的结束。然后服务器关闭连接并退出。
下面是压缩协议的代码
package com.suifeng.tcpip.chapter4.compress;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.Socket;
import java.util.logging.Logger;
import java.util.zip.GZIPOutputStream;
public class CompressProtocol implements Runnable
{
private static final int BUFFER_SIZE = 1024;
private Logger logger;
private Socket socket;
public CompressProtocol(Logger logger, Socket socket) {
super();
this.logger = logger;
this.socket = socket;
}
public void handleCompress(Socket socket,Logger logger)
{
try
{
InputStream in = socket.getInputStream();
GZIPOutputStream out = new GZIPOutputStream(socket.getOutputStream());
byte[] buffer = new byte[BUFFER_SIZE];
int bytesRead;
while((bytesRead = in.read(buffer)) != -1)
{
out.write(buffer, 0, bytesRead);
}
out.finish();
logger.info("Client "+socket.getRemoteSocketAddress()+" finished");
}
catch (IOException e)
{
logger.warning("Excetion in compress protocol");
}
try
{
socket.close();
}
catch (IOException e)
{
logger.info("close socket ERROR:"+e.getMessage());
}
}
@Override
public void run()
{
handleCompress(socket, logger);
}
}
压缩客户端
package com.suifeng.tcpip.chapter4.compress;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
/**
* 压缩客户端
* @author Suifeng
*
*/
public class CompressClient
{
public static final int BUFFER_SIZE = 256;
public static void main(String[] args) throws IOException
{
if(args.length != 3)
{
throw new IllegalArgumentException("Parameters:
}
String server = args[0];
int port = Integer.parseInt(args[1]);
String filename = args[2];
FileInputStream fileIn = new FileInputStream(filename);
FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream(filename+".gz");
Socket socket = new Socket(InetAddress.getByName(server),port);
sendBytes(socket, fileIn);
InputStream in = socket.getInputStream();
int bytesRead ;
byte[] buffer = new byte[BUFFER_SIZE];
while((bytesRead = in.read(buffer))!=-1)
{
fileOut.write(buffer,0,bytesRead);
System.out.print("R");
}
System.out.println("");
socket.close();
fileIn.close();
fileOut.close();
}
public static void sendBytes(Socket socket, FileInputStream fileIn) throws IOException
{
OutputStream out = socket.getOutputStream();
int bytesRead ;
byte[] buffer = new byte[BUFFER_SIZE];
while((bytesRead = fileIn.read(buffer))!=-1)
{
out.write(buffer,0,bytesRead);
System.out.print("W");
}
// 单独关闭输出，通知服务器端输入已完毕
socket.shutdownOutput();
}
}
压缩服务器
package com.suifeng.tcpip.chapter4.compress;
import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.logging.Logger;
import com.suifeng.tcpip.chapter4.EchoProtocol;
public class CompressServer
{
/**
* @param args
* @throws IOException
*/
public static void main(String[] args) throws IOException
{
if(args.length != 1)
{
throw new IllegalArgumentException("Parameter:
}
int serverPort = Integer.parseInt(args[0]);
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(serverPort);
Executor service = Executors.newCachedThreadPool();
Logger logger = Logger.getLogger("practical");
logger.info("Server is started!!!!");
while(true)
{
Socket socket = serverSocket.accept();
service.execute(new CompressProtocol(logger,socket));
}
}
}
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