Socket结合线程池怎么实现客户端和服务端通信demo

本篇内容主要讲解“Socket结合线程池怎么实现客户端和服务端通信demo”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“Socket结合线程池怎么实现客户端和服务端通信demo”吧!

1、要求

可以使用 Socket 和 ServiceSocket 以及其它 API；

写一个客户端和服务端之间 TCP 通信的例子；

服务端处理任务需要异步处理；

因为服务端处理能力很弱，只能同时处理 5 个请求，当第六个请求到达服务器时，需要服务器返回明确的错误信息：服务器太忙了，请稍后重试~。

需求比较简单，唯一复杂的地方在于第四点，我们需要对客户端的请求量进行控制，首先我们需要确认的是，我们是无法控制客户端发送的请求数的，所以我们只能从服务端进行改造，比如从服务端进行限流。

有的同学可能很快想到，我们应该使用 ServerSocket 的 backlog 的属性，把其设置成 5，但我们在上一章中说到 backlog 并不能准确代表限制的客户端连接数，而且我们还要求服务端返回具体的错误信息，即使 backlog 生效，也只会返回固定的错误信息，不是我们定制的错误信息。

我们好好想想，线程池似乎可以做这个事情，我们可以把线程池的 coreSize 和 maxSize 都设置成 4，把队列大小设置成 1，这样服务端每次收到请求后，会先判断一下线程池中的队列有没有数据，如果有的话，说明当前服务器已经马上就要处理第五个请求了，当前请求就是第六个请求，应该被拒绝。

正好线程池的加入也可以满足第三点，服务端的任务可以异步执行。

2、客户端代码

客户端的代码比较简单，直接向服务器请求数据即可，代码如下：

public class SocketClient {   private static final Integer SIZE = 1024;   private static final ThreadPoolExecutor socketPoll = new ThreadPoolExecutor(50, 50,                                                                                365L,                                                                                TimeUnit.DAYS,                                                                                new LinkedBlockingQueue<>(400));   @Test   public void test() throws InterruptedException {     // 模拟客户端同时向服务端发送 6 条消息     for (int i = 0; i < 6; i++) {       socketPoll.submit(() -> {         send("localhost", 7007, "nihao");       });     }     Thread.sleep(1000000000);   }   /**    * 发送tcp    *    * @param domainName 域名    * @param port       端口    * @param content    发送内容    */   public static String send(String domainName, int port, String content) {     log.info("客户端开始运行");     Socket socket = null;     OutputStream outputStream = null;     InputStreamReader isr = null;     BufferedReader br = null;     InputStream is = null;     StringBuffer response = null;     try {       if (StringUtils.isBlank(domainName)) {         return null;       }       // 无参构造器初始化 Socket，默认底层协议是 TCP       socket = new Socket();       socket.setReuseAddress(true);       // 客户端准备连接服务端，设置超时时间 10 秒       socket.connect(new InetSocketAddress(domainName, port), 10000);       log.info("TCPClient 成功和服务端建立连接");       // 准备发送消息给服务端       outputStream = socket.getOutputStream();       // 设置 UTF 编码，防止乱码       byte[] bytes = content.getBytes(Charset.forName("UTF-8"));       // 输出字节码       segmentWrite(bytes, outputStream);       // 关闭输出       socket.shutdownOutput();       log.info("TCPClient 发送内容为 {}",content);       // 等待服务端的返回       socket.setSoTimeout(50000);//50秒还没有得到数据，直接断开连接       // 得到服务端的返回流       is = socket.getInputStream();       isr = new InputStreamReader(is);       br = new BufferedReader(isr);       // 从流中读取返回值       response = segmentRead(br);       // 关闭输入流       socket.shutdownInput();       //关闭各种流和套接字       close(socket, outputStream, isr, br, is);       log.info("TCPClient 接受到服务端返回的内容为 {}",response);       return response.toString();     } catch (ConnectException e) {       log.error("TCPClient-send socket连接失败", e);       throw new RuntimeException("socket连接失败");     } catch (Exception e) {       log.error("TCPClient-send unkown errror", e);       throw new RuntimeException("socket连接失败");     } finally {       try {         close(socket, outputStream, isr, br, is);       } catch (Exception e) {         // do nothing       }     }   }   /**    * 关闭各种流    *    * @param socket    * @param outputStream    * @param isr    * @param br    * @param is    * @throws IOException    */   public static void close(Socket socket, OutputStream outputStream, InputStreamReader isr,                            BufferedReader br, InputStream is) throws IOException {     if (null != socket && !socket.isClosed()) {       try {         socket.shutdownOutput();       } catch (Exception e) {       }       try {         socket.shutdownInput();       } catch (Exception e) {       }       try {         socket.close();       } catch (Exception e) {       }     }     if (null != outputStream) {       outputStream.close();     }     if (null != br) {       br.close();     }     if (null != isr) {       isr.close();     }     if (null != is) {       is.close();     }   }   /**    * 分段读    *    * @param br    * @throws IOException    */   public static StringBuffer segmentRead(BufferedReader br) throws IOException {     StringBuffer sb = new StringBuffer();     String line;     while ((line = br.readLine()) != null) {       sb.append(line);     }     return sb;   }   /**    * 分段写    *    * @param bytes    * @param outputStream    * @throws IOException    */   public static void segmentWrite(byte[] bytes, OutputStream outputStream) throws IOException {     int length = bytes.length;     int start, end = 0;     for (int i = 0; end != bytes.length; i++) {       start = i == 0 ? 0 : i * SIZE;       end = length > SIZE ? start + SIZE : bytes.length;       length -= SIZE;       outputStream.write(bytes, start, end - start);       outputStream.flush();     }   } }

客户端代码中我们也用到了线程池，主要是为了并发模拟客户端一次性发送 6 个请求，按照预期服务端在处理第六个请求的时候，会返回特定的错误信息给客户端。

以上代码主要方法是 send 方法，主要处理像服务端发送数据，并处理服务端的响应。

3、服务端代码

服务端的逻辑分成两个部分，第一部分是控制客户端的请求个数，当超过服务端的能力时，拒绝新的请求，当服务端能力可响应时，放入新的请求，第二部分是服务端任务的执行逻辑。

3.1、对客户端请求进行控制

public class SocketServiceStart {   /**    * 服务端的线程池，两个作用    * 1：让服务端的任务可以异步执行    * 2：管理可同时处理的服务端的请求数    */   private static final ThreadPoolExecutor collectPoll = new ThreadPoolExecutor(4, 4,                                                                                365L,                                                                                TimeUnit.DAYS,                                                                                new LinkedBlockingQueue<>(                                                                                    1));   @Test   public void test(){     start();   }   /**    * 启动服务端    */   public static final void start() {     log.info("SocketServiceStart 服务端开始启动");     try {       // backlog  serviceSocket处理阻塞时，客户端最大的可创建连接数，超过客户端连接不上       // 当线程池能力处理满了之后，我们希望尽量阻塞客户端的连接 //      ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(7007,1,null);       // 初始化服务端       ServerSocket serverSocket = new ServerSocket();       serverSocket.setReuseAddress(true); //      serverSocket.bind(new InetSocketAddress(InetAddress.getLocalHost().getHostAddress(), 80));       serverSocket.bind(new InetSocketAddress("localhost", 7007));       log.info("SocketServiceStart 服务端启动成功");       // 自旋，让客户端一直在取客户端的请求，如果客户端暂时没有请求，会一直阻塞       while (true) {         // 接受客户端的请求         Socket socket = serverSocket.accept();         // 如果队列中有数据了，说明服务端已经到了并发处理的极限了，此时需要返回客户端有意义的信息         if (collectPoll.getQueue().size() >= 1) {           log.info("SocketServiceStart 服务端处理能力到顶，需要控制客户端的请求");           //返回处理结果给客户端           rejectRequest(socket);           continue;         }         try {           // 异步处理客户端提交上来的任务           collectPoll.submit(new SocketService(socket));         } catch (Exception e) {           socket.close();         }       }     } catch (Exception e) {       log.error("SocketServiceStart - start error", e);       throw new RuntimeException(e);     } catch (Throwable e) {       log.error("SocketServiceStart - start error", e);       throw new RuntimeException(e);     }   }	// 返回特定的错误码给客户端   public static void rejectRequest(Socket socket) throws IOException {     OutputStream outputStream = null;     try{       outputStream = socket.getOutputStream();       byte[] bytes = "服务器太忙了，请稍后重试~".getBytes(Charset.forName("UTF-8"));       SocketClient.segmentWrite(bytes, outputStream);       socket.shutdownOutput();     }finally {       //关闭流       SocketClient.close(socket,outputStream,null,null,null);     }   } }

我们使用 collectPoll.getQueue().size() >= 1 来判断目前服务端是否已经到达处理的极限了，如果队列中有一个任务正在排队，说明当前服务端已经超负荷运行了，新的请求应该拒绝掉，如果队列中没有数据，说明服务端还可以接受新的请求。

以上代码注释详细，就不累赘说了。

3.2、服务端任务的处理逻辑

服务端的处理逻辑比较简单，主要步骤是：从客户端的 Socket 中读取输入，进行处理，把响应返回给客户端。

我们使用线程沉睡 2 秒来模拟服务端的处理逻辑，代码如下：

public class SocketService implements Runnable {   private Socket socket;   public SocketService() {   }   public SocketService(Socket socket) {     this.socket = socket;   }   @Override   public void run() {     log.info("SocketService 服务端任务开始执行");     OutputStream outputStream = null;     InputStream is = null;     InputStreamReader isr = null;     BufferedReader br = null;     try {       //接受消息       socket.setSoTimeout(10000);// 10秒还没有得到数据，直接断开连接       is = socket.getInputStream();       isr = new InputStreamReader(is,"UTF-8");       br = new BufferedReader(isr);       StringBuffer sb = SocketClient.segmentRead(br);       socket.shutdownInput();       log.info("SocketService accept info is {}", sb.toString());       //服务端处理 模拟服务端处理耗时       Thread.sleep(2000);       String response  = sb.toString();       //返回处理结果给客户端       outputStream = socket.getOutputStream();       byte[] bytes = response.getBytes(Charset.forName("UTF-8"));       SocketClient.segmentWrite(bytes, outputStream);       socket.shutdownOutput();       //关闭流       SocketClient.close(socket,outputStream,isr,br,is);       log.info("SocketService 服务端任务执行完成");     } catch (IOException e) {       log.error("SocketService IOException", e);     } catch (Exception e) {       log.error("SocketService Exception", e);     } finally {       try {         SocketClient.close(socket,outputStream,isr,br,is);       } catch (IOException e) {         log.error("SocketService IOException", e);       }     }   } }

4、测试

测试的时候，我们必须先启动服务端，然后再启动客户端，首先我们启动服务端，打印日志如下：

接着我们启动客户端，打印日志如下：

我们最后看一下服务端的运行日志： 

 从以上运行结果中，我们可以看出得出的结果是符合我们预期的，服务端在请求高峰时，能够并发处理5个请求，其余请求可以用正确的提示进行拒绝。

到此，相信大家对“Socket结合线程池怎么实现客户端和服务端通信demo”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是亿速云网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！