TCP通信 - 服务器开启多线程与read()导致服务器阻塞问题

TCP通信的文件上传案例

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• 本地流：客户端和服务器和本地硬盘进行读写，需要使用自己创建的字节流

• 网络流：客户端和服务器之间读写，必须使用Socket中提供的字节流对象

客户端工作：读取本地文件，上传到服务器，读取服务器回写的数据

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• 明确数据源
• 目的地：服务器

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• 客户端代码:

package cn.learn.web;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建一个本地的字节输入流，构造方法绑定数据源
        FileInputStream fileIn = new FileInputStream("b.txt");

        //*****发送数据******
        //创建客户端对象Socket，构造方法绑定服务器IP地址和端口号
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8020);
        //使用Socket对象中的方法getOutputStream()获取网络字节输出流OutputStream对象
        OutputStream socketOut = socket.getOutputStream();

        //读入内存
        int len = 0;
        byte[] bytes = new byte[1024];
        //使用流中的write方法给服务器发送数据
        while ((len = fileIn.read(bytes)) != -1) {
            socketOut.write(bytes, 0, len);
        }

        //已上传完文件，但read()导致服务器阻塞，给服务器写一个结束标记
        socket.shutdownOutput();

        //使用Socket对象中的方法getInputStream()获取网络字节输入流InputStream对象
        InputStream clientIn = socket.getInputStream();
        //使用InputStream对象中的read()方法，读取服务器回写的数据
        while ((len = clientIn.read(bytes)) != -1) {
            //打印看看
            System.out.println(new String(bytes, 0, len));
        }

        //释放资源，只关闭Socket的IO流就行
        fileIn.close();
        socket.close();

    }
}

服务器端：读取客户端上传的文件，保存到服务器的硬盘，给客户端回写“上传成功”

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• 明确：
  1. 数据源：客户端上传的文件
  2. 目的地：服务器的硬盘 d:\\upload.txt

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• 服务器代码：

package cn.learn.web;

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //设置通信端口号，不然系统随机分配
        ServerSocket server = new ServerSocket(8020);

        //使用serverSocket对象中的方法accept,获取到请求的客户端对象Socket（含地址和端口号）
        Socket socket1 = server.accept();

        //使用Socket对象中的方法getInputStream()获取网络字节输入流InputStream对象
        InputStream serveIn = socket1.getInputStream();

        //判断文件夹是否存在，若不存在新建
        File file = new File("d:\\upload");
        if(!file.exists()){
            file.mkdir();
        }

        //创建服务器的本地字节输出流,构造方法绑定输出位置,注意****\\******
        FileOutputStream localOut = new FileOutputStream(file+"\\b.txt");

        //获取读取的数据有效长度,循环读取和写入服务器硬盘
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len = 0;
        //使用serveIn的方法read，读取客户端发送的数据
        while ((len = serveIn.read(bytes)) != -1) {
            localOut.write(bytes,0,len);
            //打印到控制台看看
            System.out.println(new String(bytes, 0, len));

        }

        //使用Socket对象中的方法getOutputStream（）获取网络字节输入流OutputStream对象
        OutputStream serverOut = socket1.getOutputStream();

        //6.使用serverOut中的write方法回写给客户端
        serverOut.write("我收到了,上传成功".getBytes());

        //7.释放socket1与server的流
        server.close();
        socket1.close();
    }
}

注：服务器一直开启，等待客户端上传

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• TCP通信完成后服务器一直未停止原因

  1. read()方法，若没有输入可用，方法阻塞
  2. 具体原因是read()读取时用的循环，读不到结束标记，服务器一直等待进入阻塞状态

//已上传完文件，但read()导致阻塞，给服务器写一个结束标记

socket.shutdownOutput();

上述代码优化

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• 优化服务器存储文件名称

        /*
        自定义服务器本地存储文件名称，防止冲突覆盖
        规则：域名+毫秒值+随机数
         */
        String filename = "learn" + System.currentTimeMillis()+ (new Random().nextInt(10)+1)+".txt";

        //创建服务器的本地字节输出流,构造方法绑定输出位置,注意****\\******
        FileOutputStream localOut = new FileOutputStream(file+"\\"+filename);

• 使服务器一直处于监听状态，循环accept接受的套接字操作(而不是阻塞)，最后不用关闭服务器了

• 在循环中使用多线程，提高效率，有一个客户端上传文件，就开启一个线程。将代码块复制到run()方法中，注意使用try catch抛出异常

服务器代码优化，开启多线程

package cn.learn.web;

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.Random;

public class Server {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //设置通信端口号，不然系统随机分配
        ServerSocket server = new ServerSocket(8020);

        /*
        循环，使得服务器一直处于监听状态，有客户端上传文件，就存入
         */
        while (true) {

            //使用serverSocket对象中的方法accept,获取到请求的客户端对象Socket（含地址和端口号）
            Socket socket1 = server.accept();

            /******
             客户端每上传一个文件，就开启一个多线程
             ******/
            new Thread(new Runnable() {

                @Override
                public void run() {
                    try {
                        //使用Socket对象中的方法getInputStream()获取网络字节输入流InputStream对象
                        InputStream serveIn = socket1.getInputStream();

                        //判断文件夹是否存在，若不存在新建
                        File file = new File("d:\\upload");
                        if (!file.exists()) {
                            file.mkdir();
                        }

                        /*
                        自定义服务器本地存储文件名称，防止冲突覆盖
                        规则：域名+毫秒值+随机数
                        */
                        String filename = "learn" + System.currentTimeMillis() + (new Random().nextInt(10) + 1) + ".txt";

                        //创建服务器的本地字节输出流,构造方法绑定输出位置,注意****\\******
                        FileOutputStream localOut = new FileOutputStream(file + "\\" + filename);

                        //获取读取的数据有效长度,循环读取和写入服务器硬盘
                        byte[] bytes = new byte[1024];
                        int len = 0;
                        //使用serveIn的方法read，读取客户端发送的数据
                        while ((len = serveIn.read(bytes)) != -1) {
                            localOut.write(bytes, 0, len);
                        }

                        //使用Socket对象中的方法getOutputStream（）获取网络字节输入流OutputStream对象
                        OutputStream serverOut = socket1.getOutputStream();

                        //6.使用serverOut中的write方法回写给客户端
                        serverOut.write("我收到了,上传成功".getBytes());

                        //7.释放socket1与server的流
                        socket1.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }).start();
        }
    }
}