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Java Socket一對多通信實(shí)現(xiàn)之并發(fā)處理方式

更新時(shí)間：2023年08月28日 14:12:50 作者：從北碼到南

這篇文章主要介紹了Java Socket一對多通信實(shí)現(xiàn)之并發(fā)處理方式,具有很好的參考價(jià)值,希望對大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

效果圖

場景描述

多臺(tái)傳感器連接至服務(wù)端時(shí)，保存每臺(tái)傳感器最初的登錄順序和 socket 信息，然后根據(jù)登錄順序進(jìn)行頁面排序，當(dāng)設(shè)備掉線或者主動(dòng)斷開時(shí)移除 socket 連接信息

代碼設(shè)計(jì)

1. 創(chuàng)建一個(gè)GlobalCommonUtil的工具類

存放全局靜態(tài)集合

    //存放設(shè)備連接信息 eg: mac 登錄狀態(tài) 初始登錄順序等
    public static List<TcpObject> list = new LinkedList<TcpObject>();
    //存放設(shè)備初始登錄順序(累計(jì)排序)
    public static List<FileObject> fileInfo = new LinkedList<FileObject>();
    //存放 socket 連接對象，mac 為key 此處為線程安全的 map 集合
    public static Map<String,Socket> map = new ConcurrentHashMap<String, Socket>();

2.創(chuàng)建線程通信類SocketThread

初始化 ServerSocket 和 Socket 對象

public class SocketThread  extends Thread{
	ServerSocket server;
	Socket client;
    public SocketThread(Socket socket){  
        this.client = socket;  
    }  
    @Override
    public void run() {
	try {
		reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
        // 讀取reader中的信息...
	  } catch (Exception e) {
		//捕獲socket強(qiáng)制斷開異常信息，移除socket
    }	
 }
}

3.創(chuàng)建線程啟動(dòng)類

public class TcpServer {
    public static void main(String[] args) {
        start();
    }
	 public void start() {
	        try {
	            //記錄鏈接過的客戶端個(gè)數(shù)
	            //1、創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)器端Socket，即ServerSocket，綁定指定的端口，進(jìn)行監(jiān)聽
	            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9000);
	            log.info("服務(wù)器即將啟動(dòng)，等待客戶端連接");
	            //2、循環(huán)監(jiān)聽等待客戶端的連接
	            while(true){
	                //調(diào)用accept方法 等待客戶端的連接
	                Socket socket = serverSocket.accept();
	                if(!GlobalCommonUtil.isStart) {
	                	 //創(chuàng)建一個(gè)新的線程
		                SocketThread serverThread = new SocketThread(socket);
		                //啟動(dòng)線程
		                serverThread.start();
		                GlobalCommonUtil.count++;
		                log.info("連接過的客戶端數(shù)量為:" + GlobalCommonUtil.count);
	            	}
	            }
	        } catch (IOException e) {
	            e.printStackTrace();
	        }
	}
}

測試環(huán)境中，由于真實(shí)場景和真實(shí)設(shè)備均沒有見過，也無法考慮設(shè)備車間是怎么回事，只能老套路。

用tcp連接工具模擬登錄，登錄，數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)均無問題，代碼運(yùn)行良好，開發(fā)測試都 ok ，然后交付了，再然后>跪了< 。。。

問題一：

全局靜態(tài)資源的并發(fā)操作引起的線程不安全：

 for(TcpObject tcpObject : GlobalCommonUtil.list) {
 if(tcpObject.getMac().equals(mac)) {
	GlobalCommonUtil.list.remove(tcpObject);
	break;
   }
}
GlobalCommonUtil.count--;
log.info("遠(yuǎn)程客戶端已關(guān)閉連接！");

但客戶端異常斷開時(shí)，GlobalCommonUtil.list 的 remove 其他線程的讀取很容易就會(huì) java.lang.NullPointerException，多線程之間共享變量，從而導(dǎo)致的線程不安全問題，如果我們讓每個(gè)線程依次去讀寫這個(gè)變量，這樣應(yīng)該可以避免不安全問題了

加 synchronized 鎖

分類	具體分類	被鎖的對象	偽代碼
方法	實(shí)例方法	類的實(shí)例對象	// 實(shí)例方法鎖住的是該類的實(shí)例對象 public synchronized void method(){ // action ... }
	靜態(tài)方法	類對象	// 靜態(tài)方法，鎖住的是類對象 public static synchronized void method(){ // action ... }
代碼塊	實(shí)例對象	類的實(shí)例對象	// 同步代碼塊，鎖住的是該類的實(shí)例對象 synchronized (this){ // action ... }
	class對象	類對象	// 同步代碼塊，鎖住的是該類的類對象 synchronized (Dermo.class){ // action ... }
	任意實(shí)例對象Object	實(shí)例對象	// 同步代碼塊，鎖住的是配置的實(shí)例對象 //String 對象作為鎖 String lock = “” synchronized (lock){ // action ... }

注：

如果鎖的是類的實(shí)例對象的話，每次 new 的操作都是創(chuàng)建一個(gè)新的對象，就出現(xiàn) synchronized 鎖不住對象的現(xiàn)象，如果鎖的是類對象的話，無論new多少個(gè)實(shí)例對象，他們?nèi)匀粫?huì)被鎖住，即可保證線程之間的同步關(guān)系，synchronized 底層原理是使用了對象持有的監(jiān)視器(monitor),但是同步代碼塊和同步方法的原理存在一點(diǎn)差異：

同步代碼塊使用的 monitorenter 和 monitorexit 指令實(shí)現(xiàn)的
同步方法是由方法調(diào)用指令讀取運(yùn)行時(shí)常量池中方法的 ACC_SYNCHRONIZRED 標(biāo)識(shí)隱式實(shí)現(xiàn)，實(shí)際上還是調(diào)用了 monitorenter 和 monitorexit 指令