## 46 ServerSocket 源碼及面試題 ## 引導語 上一小節我們學習了 Socket，本文我們來看看服務端套接字 API：ServerSocket，本文學習完畢之后，我們就可以把客服端 Socket 和服務端 ServerSocket 串聯起來，做一個真實的網絡通信的 demo 了。 ### 1 類屬性 ServerSocket 的主要作用，是作為服務端的套接字，接受客戶端套接字傳遞過來的信息，并把響應回傳給客戶端，其屬性非常簡單，如下： ``` private boolean created = false;// 已創建 private boolean bound = false;// 綁定 private boolean closed = false;// 已關閉 // 底層的功能都依靠 SocketImpl 來實現 private SocketImpl impl; ``` ServerSocket 和 Socket 一樣，底層都是依靠 SocketImpl 的能力，而 SocketImpl 底層能力的實現基本上都是 native 方法實現的。 ### 2 初始化 初始化大概可以分成兩類：無參構造器和有參構造器。 1. 無參構造器做的事情比較簡單，只指定了 SocketImpl 為 SocksSocketImpl 類； 2. 有參構造器有幾種初始化的形式，我們一起來看一下參數最多的構造器的源碼。 ``` public ServerSocket(int port, int backlog, InetAddress bindAddr) throws IOException { // 默認是 SocksSocketImpl 實現 setImpl(); // 端口必須大于 0，小于 65535 if (port < 0 || port > 0xFFFF) throw new IllegalArgumentException( "Port value out of range: " + port); // 最大可連接數如果小于1，那么采取默認的 50 if (backlog < 1) backlog = 50; try { // 底層 navtive 方法 bind(new InetSocketAddress(bindAddr, port), backlog); } catch(SecurityException e) { close(); throw e; } catch(IOException e) { close(); throw e; } } ``` 入參 port 指的是 ServerSocket 需要綁定本地那個端口。 入參 backlog 指的是服務端接受客戶端連接隊列的最大長度，這里需要注意的是，這里并不是限制客戶端連接的個數，我們在 JDK8 版本下做過實驗，我們把服務端的 backlog 設置成 1，并且變慢服務端的處理速度，當服務端并發請求過來時，并不是第二個請求過來就拒絕連接，我們在實際工作中，最好也不要用 backlog 來限制客戶端連接的個數。 還有點需要注意的是 backlog 小于 1 時，backlog 會被設置成默認的 50。 入參 InetAddress 表示 ip 地址。 ### 3 bind bind 方法主要作用是把 ServerSocket 綁定到本地的端口上，只有當我們使用無參構造器初始化 ServerSocket 時，才會用到這個方法，如果使用有參構造器的話，在初始化時就已經綁定到本地的端口上了。 配合無參構造器，一般我們這么用： ``` // 進行初始化 ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(); // 進行綁定 serverSocket.bind(new InetSocketAddress("localhost", 7007)); ``` ### 4 accept accept 方法主要是用來 ServerSocket 接受來自客戶端的套接字的，如果此時沒有來自客戶端的請求時，該方法就會一直阻塞，如果有通過 setSoTimeout 方法設置超時時間，那么 accept 只會在超時間內阻塞，過了超時時間就會拋出異常。 bind 和 accept 方法底層都是 native 方法實現，我們就不看源碼了。 ### 5 面試題 #### 5.1 說說你對 Socket 和 ServerSocket 的理解？ 答：兩者我們都可以稱為套接字，底層基于 TCP/UDP 協議，套接字對底層協議進行了封裝，讓我們使用時更加方便，Socket 常被使用在客戶端，用于向服務端請求數據和接受響應，ServerSocket 常用于在服務端，用于接受客戶端的請求并進行處理，兩者其底層使用都是依靠 SocketImpl 的子類的 native 方法。 #### 5.2 說說對 SocketOptions 中的 SO_TIMEOUT 的理解？ 答：SocketOptions 類有很多屬性設置，比如 SOTIMEOUT 、SOLINGER 等等，這些問題說一下自己的理解即可，可以參考 《Socket 源碼及面試題》 中對各種屬性的解析。 #### 5.3 在構造 Socket 的時候，我可以選擇 TCP 或 UDP 么？應該如何選擇？ 答：可以的，Socket 有三個參數的構造器，第三個參數表示你想使用 TCP 還是 UDP。 #### 5.4 TCP 有自動檢測服務端是否存活的機制么？有沒有更好的辦法？ 答：有的，我們可以通過 setKeepAlive 方法來激活該功能，如果兩小時內，客戶端和服務端的套接字之間沒有任何通信，TCP 會自動發送 keepalive 探測給服務端，預測服務端有三種情況： 1. 服務端使用預期的 ACK 回復，說明一切正常； 2. 服務端回復 RST，表示服務端處于死機或者重啟狀態，終止連接； 3. 沒有得到服務端的響應（會嘗試多次），表示套接字已經關閉了。 但我們并不建議使用這種方式，我們可以自己起一個定時任務，定時的訪問服務端的特殊接口，如果服務端返回的數據和預期一致，說明服務端是存活的。