如何在 Java 中实现基于线程 UDP 的服务器？

Question

如何在 Java 中实现基于线程 UDP 的服务器？

基本上我想要的是将多个客户端连接到服务器，并让每个客户端都有自己的线程。 唯一的问题是，我不知道如何检查客户端是否正在尝试连接到服务器并为其生成一个新线程。

boolean listening = true;

System.out.println("Server started.");

while (listening)
    new ServerThread().start();

在这种情况下，服务器将生成新线程，直到内存耗尽。 这是 ServerThread 的代码（我想我需要一种机制来阻止 ServerThread 的创建，直到客户端尝试连接。

public ServerThread(String name) throws IOException 
{
    super(name);
    socket = new DatagramSocket();
}

所以 Java 编程之父们请帮忙。

Answer 1

这种设计在一定程度上取决于每个完整的UDP“对话”是否只需要单个请求和立即响应，是否是单个请求或重传响应，或者是否需要处理大量数据包每个客户。

我编写的 RADIUS 服务器具有单个请求 + 重传模型，并为每个传入数据包生成一个线程。

当接收到每个 DatagramPacket 时，它会被传递给一个新线程，然后该线程负责发回响应。 这是因为生成每个响应所涉及的计算和数据库访问可能需要相对较长的时间，并且与使用其他机制来处理在旧数据包仍在处理时到达的新数据包相比，生成线程更容易。

public class Server implements Runnable {
    public void run() {
        while (true) {
            DatagramPacket packet = socket.receive();
            new Thread(new Responder(socket, packet)).start();
        }
    }
}

public class Responder implements Runnable {

    Socket socket = null;
    DatagramPacket packet = null;

    public Responder(Socket socket, DatagramPacket packet) {
        this.socket = socket;
        this.packet = packet;
    }

    public void run() {
        byte[] data = makeResponse(); // code not shown
        DatagramPacket response = new DatagramPacket(data, data.length,
            packet.getAddress(), packet.getPort());
        socket.send(response);
    }
}

Answer 2

既然UDP是无连接协议，为什么需要为每个连接生成一个新线程呢？ 当您收到 UDP 数据包时，也许您应该生成一个新线程来处理收到的消息。

UDP 连接与 TCP 连接不同。 它们不会保持活动状态，这就是 UDP 的设计。

下一个代码块的handlePacket()方法可以对接收到的数据执行任何它想要的操作。 许多客户端可以向同一个 UDP 侦听器发送多个数据包。 也许它会对你有所帮助。

public void run() {
        DatagramSocket wSocket = null;
        DatagramPacket wPacket = null;
        byte[] wBuffer = null;

        try {
            wSocket = new DatagramSocket( listenPort );
            wBuffer = new byte[ 2048 ];
            wPacket = new DatagramPacket( wBuffer, wBuffer.length );
        } catch ( SocketException e ) {
            log.fatal( "Could not open the socket: \n" + e.getMessage() );
            System.exit( 1 );
        }

        while ( isRunning ) {
            try {
                wSocket.receive( wPacket );
                handlePacket( wPacket, wBuffer );
            } catch ( Exception e ) {
                log.error( e.getMessage() );
            }
        }
    }

Answer 3

您看过 Apache Mina 项目吗？ 我相信即使是其中的一个示例也会引导您了解如何使用它设置基于 UDP 的服务器。 如果这是一个真正的产品，我不建议尝试从头开始提出自己的实现。 您将需要使用一个库来完成此任务，因此您不为每个连接使用一个线程，而是使用线程池。

Answer 4

我真的不认为有必要。

这是学校的事情吧？

如果您需要跟踪客户端，则应该有每个客户端的本地表示（服务器上的 Client 对象）。 它可以处理您需要做的任何特定于客户的事情。

在这种情况下，您需要能够找出消息是从哪个客户端发送的。 （使用消息中的信息。）您可以将客户端保留在地图中。

最有效的方法可能是在主线程中进行所有处理，除非需要完成的任何操作都可以“阻止”等待外部事件（或者如果某些应该发生的事情可能需要很长时间，而有些事情可能需要很短的时间）。 )

public class Client {

    public void handleMessage(Message m) {
    // do stuff here.
    }

}

如果需要的话，客户端对象也许可以在handleMessage() 中启动一个新线程。

您不应该启动多个服务器线程。

服务器线程可以执行以下操作：

while(running) {
  socket.receive(DatagramPacket p);
  client = figureOutClient(p);
  client.handleMessage(p);
}

如果没有需要关心的特定于客户端的事情，只需在一个线程中读取消息并在消息到达时对其进行处理。