linux网络IO

Socket

服务端代码

package io.unittest;import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.io.InputStreamReader; import java.net.InetSocketAddress; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; import java.net.SocketException;/*** Author: ljf* CreatedAt: 2021/3/28 上午10:05*/ public class SocketIOProperties {private static final int RECEIVE_BUFFER = 10;private static final int SO_TIMEOUT = 0;private static final boolean REUSE_ADDR = false;private static final int BACK_LOG = 2; // 连接的等待队列满了之后还能拍几个,linux一切皆文件嘛，意味着等着不分配文件描述符的有两个private static final boolean CLI_KEEPALIVE = false;private static final boolean CLI_OOB = false;private static final int CLi_REC_BUF = 20;private static final boolean CLI_REUSE_ADDR = false;private static final int CLI_SEND_BUF = 20;private static final boolean CLI_LINGER = true; // 服务关闭后端口是否立即释放private static final int CLI_LINGER_N = 0;private static final int CLI_TIMEOUT = 0;private static final boolean CLI_NO_DELAY = false;public static void main(String[] args) {ServerSocket server = null;try {server = new ServerSocket();server.bind(new InetSocketAddress(9090), BACK_LOG);server.setReceiveBufferSize(RECEIVE_BUFFER);server.setReuseAddress(REUSE_ADDR);server.setSoTimeout(SO_TIMEOUT);} catch (SocketException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("server up use 9090 !");jibeitry {while (true) {System.in.read(); // 这里阻塞住，看没有客户端的情况下，server端怎么处理连接Socket client = server.accept();System.out.println("client port: " + client.getPort());client.setKeepAlive(CLI_KEEPALIVE);client.setOOBInline(CLI_OOB);client.setReceiveBufferSize(CLi_REC_BUF);client.setReuseAddress(CLI_REUSE_ADDR);client.setSendBufferSize(CLI_SEND_BUF);client.setSoLinger(CLI_LINGER, CLI_LINGER_N);client.setSoTimeout(CLI_TIMEOUT);client.setTcpNoDelay(CLI_NO_DELAY);jibei// client.read //阻塞 没有 -1 0new Thread(() -> {try {InputStream in = client.getInputStream();BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));char[] data = new char[1024];while (true) {int num = reader.read();if (num > 0) {System.out.println("client read some data is : " + num + " val :" + new String(data, 0, num));} else if (num == 0) {System.out.println("client readed nothing!");continue;} else {System.out.println("client readed -1 ..."); // 客户端断开，就是-1System.in.read();break;}}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}).start();}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {try {server.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}} }

客户端代码

package io.unittest;import java.io.*; import java.net.Socket;/*** Author: ljf* CreatedAt: 2021/3/28 上午11:07*/ public class SocketClient {public static void main(String[] args) throws IOException {Socket client = new Socket("192.168.150.11", 9080);client.setSendBufferSize(20);client.setTcpNoDelay(true);OutputStream out = client.getOutputStream();InputStream in = System.in;BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));while (true) {String line = reader.readLine();if (line != null) {byte[] bb = line.getBytes();for (byte b : bb) {out.write(b);}}}} }

开两台虚拟机，总共开4个控制台界面，一台（1号）服务器运行界面，一台（2号）客户端运行界面，一台监控（3号） netstat -natp 查看端口和连接情况，一台 （4号）tcpdump -nn -i ens33 port 9090 监控tcp连接情况，操作步骤：
1.4号运行 tcpdump -nn -i ens33 port 9090 ，啥也没有

2.1号运行 java io.unittest.SocketIOProperties，服务开启，因为有System.in.read()阻塞住了，所以没有取接收客户端

3.3号 netstat -natp ,发现服务端在监控9090端口 ，这时候4号的抓包没有任何反应，说明没有建立连接

lsof -p 2960，发现内核已经分配资源，文件描述符6，在监听状态

4.2号客户端 java io.unittest.SocketClient,没有报错，说明客户端启动ok

6.看抓包的4号机器，有了客户端与服务端的3次tcp握手

7.3号机 netstat -natp ,发现已经建立了连接，但是没有进程产生，因为服务端还在阻塞呢

8.2号客户端输入 1111，回车，

3号机看 netstat -natp,发现服务端已经接收到4个字节了，虽然没有应用程序接受，说明在网络连接层已经完成通信了

且抓包也抓到了正常通信的网络状态，即 tcp 是面向连接的，走完三次握手，内核就已经分配资源（缓冲区等），虽然应用程序没有接收，但是tcp连接照样开启了，占用系统资源了。
9.1号机回车，跳过阻塞，发现接收到了客户端的数据

这时候 netstat -natp ，发现连接已经分配给2960进程了

且文件描述符也得到了，即7u

总结

1.tcp是面向连接的，可靠的传输协议，三次握手之后，双方内核就开启资源，即代表就有了连接。
2.socket是4元组，内核级的，服务端IP+服务端端口+客户端IP+客户端端口，即这4个元只要有一元不相同，即能辨识出来是唯一的资源，就能建立连接。意味着服务器虽然默认最多开启65535个端口，但是一个端口可以listen多个socket，只要内存够分配文件描述符，理论上连接可以是端口号数量的几倍。

参数 BACK_LOG

表示最多有几个不接收的连接在队列里等待，操作步骤：
1.服务端开启，阻塞住；
2.客户端疯狂连接

设置back_log是2，服务端接收到第4个连接的时候状态就是 SYN_RECV了，可以理解为服务端不处理这个连接了。这个参数可以用来控制负载均衡的服务器访问量,netty尤为有用。

参数 SO_TIMEOUT

1.server在listen状态的超时时长，超过这个时间没有连接进来，就抛异常，打断这次等待，重新等待新的连接。
2.连进来的客户端，即server.accept()过来的客户端，这个参数表示连接进来了在时长内没有收到数据包，就断开这个连接，防止客户端一直在消耗资源。比如你连接百度，但是就一直不发请求头，过一会再发就连接失效了。

参数NODELAY

tcp连接有发包的优化策略，如果包太小了就攒在一起大点了再发，可以通过setNoDelay（true），让每个包无论大小都发。

参数keepalive

如果建立了连接了，双方都不通话，那么谁都不知道对方是否还存活，设置keepalive是true，客户端会网服务端发确认包，服务端也给客户端发确认包，保持连接存活。

总结

以上是生活随笔为你收集整理的linux网络IO的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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