JavaSocket通信技术收发线程互斥的解决方法

Java Socket通信技术在很长的时间里都在使用，在不少的程序员眼中都有很多高的评价。那么下面我们就看看如何才能掌握这门复杂的编程语言，希望大家在今后的Java Socket通信技术使用中有所收获。

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下面就是Java Socket通信技术在解决收发线程互斥的代码介绍。

 
 
 
  
  
  package com.bill99.svr;  
  
  
  import java.io.IOException;  
  
  
  import java.io.InputStream;  
  
  
  import java.io.OutputStream;  
  
  
  import java.net.InetSocketAddress;  
  
  
  import java.net.Socket;  
  
  
  import java.net.SocketException;  
  
  
  import java.net.SocketTimeoutException;  
  
  
  import java.text.SimpleDateFormat;  
  
  
  import java.util.Date;  
  
  
  import java.util.Properties;  
  
  
  import java.util.Timer;  
  
  
  import java.util.TimerTask;  
  
  
  import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;  
  
  
  import java.util.concurrent.TimeUnit;  
  
  
  import java.util.concurrent.locks.Condition;  
  
  
  import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;  
  
  
  import org.apache.log4j.Logger;  
  
  
  /**  
  
  
  *title: socket通信包装类
  
  
  
  *Description: 
  
  
  
  *CopyRight: CopyRight (c) 2009
  
  
  
  *Company: 99bill.com
  
  
  
  *Create date: 2009-10-14
  
  
  
  *author sunnylocus  
  
  
   * v0.10 2009-10-14 初类  
  
  
  * v0.11 2009-11-12 对命令收发逻辑及收发线程互斥机制进行了优化，
处理命令速度由原来8~16个/秒提高到25~32个/秒  
  
  
  */ public class SocketConnection {  
  
  
  private volatile Socket socket;  
  
  
  private int timeout = 1000*10; //超时时间，初始值10秒  
  
  
  private boolean isLaunchHeartcheck = false;//是否已启动心跳检测  
  
  
  private boolean isNetworkConnect = false; //网络是否已连接  
  
  
  private static String host = "";  
  
  
  private static int port;  
  
  
  static InputStream inStream = null;  
  
  
  static OutputStream outStream = null;  
  
  
  private static Logger log =Logger.getLogger
(SocketConnection.class);  
  
  
  private static SocketConnection socketConnection = null;  
  
  
  private static java.util.Timer heartTimer=null;    
  
  
  //private final Map recMsgMap= Collections.
synchronizedMap(new HashMap());  
  
  
  private final ConcurrentHashMap recMsgMap 
= new ConcurrentHashMap();  
  
  
  private static Thread receiveThread = null;  
  
  
  private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();  
  
  
  private SocketConnection(){  
  
  
  Properties conf = new Properties();  
  
  
  try {  
  
  
  conf.load(SocketConnection.class.getResourceAsStream
("test.conf"));  
  
  
  this.timeout = Integer.valueOf(conf.getProperty("timeout"));  
  
  
  init(conf.getProperty("ip"),Integer.valueOf
(conf.getProperty("port")));  
  
  
  } catch(IOException e) {  
  
  
  log.fatal("socket初始化异常!",e);  
  
  
  throw new RuntimeException("socket初始化异常,请检查配置参数");  
  
  
  }  
  
  
  }  
  
  
  /**  
  
  
  * 单态模式  
  
  
  */  
  
  
  public static SocketConnection getInstance() {  
  
  
  if(socketConnection==null) {  
  
  
  synchronized(SocketConnection.class) {  
  
  
  if(socketConnection==null) {  
  
  
  socketConnection = new SocketConnection();  
  
  
  return socketConnection;  
  
  
  }  
  
  
  }  
  
  
  }  
  
  
  return socketConnection;  
  
  
  }  
  
  
  private void init(String host,int port) throws IOException {  
  
  
  InetSocketAddress addr = new InetSocketAddress(host,port);  
  
  
  socket = new Socket();  
  
  
  synchronized (this) {  
  
  
  log.info("【准备与"+addr+"建立连接】");  
  
  
  socket.connect(addr, timeout);  
  
  
  log.info("【与"+addr+"连接已建立】");  
  
  
  inStream = socket.getInputStream();  
  
  
  outStream = socket.getOutputStream();  
  
  
  socket.setTcpNoDelay(true);//数据不作缓冲，立即发送  
  
  
  socket.setSoLinger(true, 0);//socket关闭时，立即释放资源  
  
  
  socket.setKeepAlive(true);  
  
  
  socket.setTrafficClass(0x04|0x10);//高可靠性和最小延迟传输  
  
  
  isNetworkConnect=true;  
  
  
  receiveThread = new Thread(new ReceiveWorker());  
  
  
  receiveThread.start();  
  
  
  SocketConnection.host=host;  
  
  
  SocketConnection.port=port;  
  
  
  if(!isLaunchHeartcheck)  
  
  
  launchHeartcheck();  
  
  
  }  
  
  
  }  
  
  
  /**  
  
  
  * 心跳包检测  
  
  
  */  
  
  
  private void launchHeartcheck() {  
  
  
  if(socket == null)  
  
  
  throw new IllegalStateException("socket is not 
established!");  
  
  
  heartTimer = new Timer();  
  
  
  isLaunchHeartcheck = true;  
  
  
  heartTimer.schedule(new TimerTask() {  
  
  
  public void run() {  
  
  
  String msgStreamNo = StreamNoGenerator.getStreamNo("kq");  
  
  
  int mstType =9999;//999-心跳包请求  
  
  
  SimpleDateFormat dateformate = new SimpleDateFormat
("yyyyMMddHHmmss");  
  
  
  String msgDateTime = dateformate.format(new Date());  
  
  
  int msgLength =38;//消息头长度  
  
  
  String commandstr = "00" +msgLength + mstType + msgStreamNo;  
  
  
  log.info("心跳检测包 -> IVR "+commandstr);  
  
  
  int reconnCounter = 1;  
  
  
  while(true) {  
  
  
  String responseMsg =null;  
  
  
  try {  
  
  
  responseMsg = readReqMsg(commandstr);  
  
  
  } catch (IOException e) {  
  
  
  log.error("IO流异常",e);  
  
  
  reconnCounter ++;  
  
  
  }  
  
  
  if(responseMsg!=null) {  
  
  
  log.info("心跳响应包 <- IVR "+responseMsg);  
  
  
  reconnCounter = 1;  
  
  
  break;  
  
  
  } else {  
  
  
  reconnCounter ++;  
  
  
  }  
  
  
  if(reconnCounter >3) {//重连次数已达三次，判定网络连接中断，
重新建立连接。连接未被建立时不释放锁  
  
  
  reConnectToCTCC(); break;  
  
  
  }  
  
  
  }  
  
  
  }  
  
  
  },1000 * 60*1,1000*60*2);  
  
  
  }  
  
  
  /**  
  
  
  * 重连与目标IP建立重连  
  
  
  */  
  
  
  private void reConnectToCTCC() {  
  
  
  new Thread(new Runnable(){  
  
  
  public void run(){  
  
  
  log.info("重新建立与"+host+":"+port+"的连接");  
  
  
  //清理工作，中断计时器，中断接收线程，恢复初始变量  
  
  
  heartTimer.cancel();  
  
  
  isLaunchHeartcheck=false;  
  
  
  isNetworkConnect = false;  
  
  
  receiveThread.interrupt();  
  
  
  try {  
  
  
  socket.close();  
  
  
  } catch (IOException e1) {log.error("重连时，关闭socket连
接发生IO流异常",e1);}  
  
  
  //----------------  
  
  
  synchronized(this){  
  
  
  for(; ;){  
  
  
  try {  
  
  
  Thread.currentThread();  
  
  
  Thread.sleep(1000 * 1);  
  
  
  init(host,port);  
  
  
  this.notifyAll();  
  
  
  break ;  
  
  
  } catch (IOException e) {  
  
  
  log.error("重新建立连接未成功",e);  
  
  
  } catch (InterruptedException e){  
  
  
  log.error("重连线程中断",e);  
  
  
  }  
  
  
  }  
  
  
  }  
  
  
  }  
  
  
  }).start();  
  
  
  }  
  
  
  /**  
  
  
  * 发送命令并接受响应  
  
  
  * @param requestMsg  
  
  
  * @return  
  
  
  * @throws SocketTimeoutException  
  
  
  * @throws IOException  
  
  
  */  
  
  
  public String readReqMsg(String requestMsg) throws IOException {  
  
  
  if(requestMsg ==null) {  
  
  
  return null;  
  
  
  }  
  
  
  if(!isNetworkConnect) {  
  
  
  synchronized(this){  
  
  
  try {  
  
  
  this.wait(1000*5); //等待5秒，如果网络还没有恢复，抛出IO流异常  
  
  
  if(!isNetworkConnect) {  
  
  
  throw new IOException("网络连接中断！");  
  
  
  }  
  
  
  } catch (InterruptedException e) {  
  
  
  log.error("发送线程中断",e);  
  
  
  }  
  
  
  }  
  
  
  }  
  
  
  String msgNo = requestMsg.substring(8, 8 + 24);//读取流水号  
  
  
  outStream = socket.getOutputStream();  
  
  
  outStream.write(requestMsg.getBytes());  
  
  
  outStream.flush();  
  
  
  Condition msglock = lock.newCondition(); //消息锁  
  
  
  //注册等待接收消息  
  
  
  recMsgMap.put(msgNo, msglock);  
  
  
  try {  
  
  
  lock.lock();  
  
  
  msglock.await(timeout,TimeUnit.MILLISECONDS);  
  
  
  } catch (InterruptedException e) {  
  
  
  log.error("发送线程中断",e);  
  
  
  } finally {  
  
  
  lock.unlock();  
  
  
  }  
  
  
  Object respMsg = recMsgMap.remove(msgNo); //响应信息  
  
  
  if(respMsg!=null &&(respMsg != msglock)) {  
  
  
  //已经接收到消息，注销等待，成功返回消息  
  
  
  return (String) respMsg;  
  
  
  } else {  
  
  
  log.error(msgNo+" 超时，未收到响应消息");  
  
  
  throw new SocketTimeoutException(msgNo+" 超时，未收到响应消息");  
  
  
  }  
  
  
  }  
  
  
  public void finalize() {  
  
  
  if (socket != null) {  
  
  
  try {  
  
  
  socket.close();  
  
  
  } catch (IOException e) {  
  
  
  e.printStackTrace();  
  
  
  }  
  
  
  }  
  
  
  }  
  
  
  //消息接收线程  
  
  
  private class ReceiveWorker implements Runnable {  
  
  
  String intStr= null;  
  
  
  public void run() {  
  
  
  while(!Thread.interrupted()){  
  
  
  try {  
  
  
  byte[] headBytes = new byte[4];  
  
  
  if(inStream.read(headBytes)==-1){  
  
  
  log.warn("读到流未尾，对方已关闭流!");  
  
  
  reConnectToCTCC();//读到流未尾，对方已关闭流  
  
  
  return;  
  
  
  }  
  
  
  byte[] tmp =new byte[4];  
  
  
  tmp = headBytes;  
  
  
  String tempStr = new String(tmp).trim();  
  
  
  if(tempStr==null || tempStr.equals("")) {  
  
  
  log.error("received message is null");  
  
  
  continue;  
  
  
  }  
  
  
  intStr = new String(tmp);  
  
  
  int totalLength =Integer.parseInt(intStr);  
  
  
  //----------------  
  
  
  byte[] msgBytes = new byte[totalLength-4];  
  
  
  inStream.read(msgBytes);  
  
  
  String resultMsg = new String(headBytes)+ new 
String(msgBytes);  
  
  
  //抽出消息ID  
  
  
  String msgNo = resultMsg.substring(8, 8 + 24);  
  
  
  Condition msglock =(Condition) recMsgMap.get(msgNo);  
  
  
  if(msglock ==null) {  
  
  
  log.warn(msgNo+"序号可能已被注销！响应消息丢弃");  
  
  
  recMsgMap.remove(msgNo);  
  
  
  continue;  
  
  
  }  
  
  
  recMsgMap.put(msgNo, resultMsg);  
  
  
  try{  
  
  
  lock.lock();  
  
  
  msglock.signalAll();  
  
  
  }finally {  
  
  
  lock.unlock();  
  
  
  }  
  
  
  }catch(SocketException e){  
  
  
  log.error("服务端关闭socket",e);  
  
  
  reConnectToCTCC();  
  
  
  } catch(IOException e) {  
  
  
  log.error("接收线程读取响应数据时发生IO流异常",e);  
  
  
  } catch(NumberFormatException e){  
  
  
  log.error("收到没良心包，String转int异常，异常字符:"+intStr);  
  
  
  }  
  
  
  }  
  
  
  }  
  
  
  }  
  
  
  }

以上就是对Java Socket通信技术中收发线程互斥的详细解决方法。希望大家有所领悟。

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