Java网络编程核心技术详解(视频微课版)
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3.1 构造ServerSocket

ServerSocket的构造方法有以下几种重载形式。

在以上构造方法中,参数port指定服务器要绑定的端口(即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1个不带参数的构造方法,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。

如果运行时无法绑定到80端口,以上代码就会抛出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,则表示由操作系统为服务器分配一个任意的可用端口,也被称为匿名端口。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,3.4节对此进行了介绍。

3.1.2 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.net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。许多操作系统都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长度时,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,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。

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

例程3-2 Server.java

Client试图与Server进行100次连接。在Server类中,把连接请求队列的长度设为3。这意味着当队列中有了3个连接请求,如果Client再请求连接,就会被Server拒绝。下面按照以下步骤运行Server和Client程序。

(1)把Server类的main()方法中的“server.service();”这行程序代码注释掉。这使得服务器与8000端口绑定后,永远不会执行serverSocket.accept()方法,这意味着队列中的连接请求永远不会被取出。先运行Server程序,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,Client与Server成功建立了3个连接后,就无法再创建其余的连接,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。

完成以上修改,服务器与8000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能顺利地与Server建立100次连接。

3.1.3 设定绑定的IP地址

如果主机只有一个IP地址,那么在默认情况下,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,它显式地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,另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。

3.1.4 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,然后把它与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,因为SO_REUSEADDR选项必须在服务器绑定端口之前设置才有效。