java.net.Socket 线程安全的方式是什么？

Question

我有一个可以通过 BufferedReaders 和 BufferedWriters 读取和写入的 Socket。我不确定可以从单独的线程执行哪些操作。我猜想同时从两个不同的线程写入套接字是一个坏主意。与同时从两个不同线程读取套接字相同。在一个线程上读取而在另一个线程上写入怎么样？

我之所以这么问，是因为我想让一个线程在读取时长时间阻塞，因为它等待更多数据，但在等待期间，我偶尔也会有数据要在套接字上发送。我不清楚这是否是线程安全的，或者我是否应该在写入之前取消读取（这会很烦人）。

Answer 1

套接字在流级别是线程不安全的。您必须提供同步。唯一的保证是，无论并发性如何，您都不会在不同的读取调用中获得完全相同字节的副本。

但在读者级别，特别是作家级别，您可能有一些 锁定问题。

无论如何，您可以使用 Socket 的流处理读写操作，就好像它们是完全独立的对象一样（它们是，它们唯一共享的是它们的生命周期）。

一旦您一方面在读取器线程和另一方面写入器线程之间提供了正确的同步，则任意数量的读取器和写入器都可以。这意味着，是的，您可以在一个线程上读取并在另一个线程上写入（事实上，这是非常频繁的），并且您不必在写入时停止读取。

最后一个建议：所有涉及线程的操作都有关联的超时，请确保正确处理超时。

Answer 2

实际上，您从 InputStream 读取数据并将其写入 OutputStream。它们是相当独立的，只要您序列化对它们中的每一个的访问就可以了。

但是，您必须将发送的数据与接收的数据关联起来。这与线程安全不同。

Answer 3

Java java.net.Socket 实际上并不是线程安全的：打开 Socket 源代码，查看（比方说）connected 成员字段及其使用方式。您将看到它不是易失性，无需同步即可读取和更新。这表明 Socket 类并不是设计用于多线程使用的。虽然那里有一些锁和同步，但它并不一致。`

我建议不要这样做。最终，使用缓冲区（nio），并在一个线程中进行套接字读/写

有关详细信息，请参阅讨论v

Answer 4

您可以让一个线程读取套接字，而另一个线程写入它。您可能希望有多个线程写入套接字，在这种情况下，您必须通过同步序列化您的访问，或者您可以有一个写入线程从队列中获取要写入的数据。 （我更喜欢前者）

可以使用非阻塞IO并在单个线程中共享读写工作。然而，这实际上更复杂且更棘手。如果你想这样做，我建议你使用一个库来帮助你，比如 Netty 或 Mina。

Answer 5

非常有趣，nio SocketChannel 写入是同步的

http:// www.docjar.com/html/api/sun/nio/ch/SocketChannelImpl.java.html

旧的 io Socket 内容取决于操作系统，因此您必须查看操作系统本机代码才能了解当然（这可能因操作系统而异）...

只需查看 java.net.SocketOutputStream.java，它就是 Socket.getOutputStream 返回的内容。

（当然，除非我错过了什么）。

哦，还有一件事，他们可以在每个操作系统上的每个 JVM 的本机代码中进行同步，但谁知道呢。只有nio明显知道同步的存在。

Answer 6

这就是本机代码中的 socketWrite 的方式，因此从代码来看它不是线程安全的

JNIEXPORT void JNICALL
Java_java_net_SocketOutputStream_socketWrite0(JNIEnv *env, jobject this,
                                              jobject fdObj,
                                              jbyteArray data,
                                              jint off, jint len) {
    char *bufP;
    char BUF[MAX_BUFFER_LEN];
    int buflen;
    int fd;

    if (IS_NULL(fdObj)) {
        JNU_ThrowByName(env, "java/net/SocketException", "Socket closed");
        return;
    } else {
        fd = (*env)->GetIntField(env, fdObj, IO_fd_fdID);
        /* Bug 4086704 - If the Socket associated with this file descriptor
         * was closed (sysCloseFD), the the file descriptor is set to -1.
         */
        if (fd == -1) {
            JNU_ThrowByName(env, "java/net/SocketException", "Socket closed");
            return;
        }

    }

    if (len <= MAX_BUFFER_LEN) {
        bufP = BUF;
        buflen = MAX_BUFFER_LEN;
    } else {
        buflen = min(MAX_HEAP_BUFFER_LEN, len);
        bufP = (char *)malloc((size_t)buflen);

        /* if heap exhausted resort to stack buffer */
        if (bufP == NULL) {
            bufP = BUF;
            buflen = MAX_BUFFER_LEN;
        }
    }

    while(len > 0) {
        int loff = 0;
        int chunkLen = min(buflen, len);
        int llen = chunkLen;
        (*env)->GetByteArrayRegion(env, data, off, chunkLen, (jbyte *)bufP);

        while(llen > 0) {
            int n = NET_Send(fd, bufP + loff, llen, 0);
            if (n > 0) {
                llen -= n;
                loff += n;
                continue;
            }
            if (n == JVM_IO_INTR) {
                JNU_ThrowByName(env, "java/io/InterruptedIOException", 0);
            } else {
                if (errno == ECONNRESET) {
                    JNU_ThrowByName(env, "sun/net/ConnectionResetException",
                                    "Connection reset");
                } else {
                    NET_ThrowByNameWithLastError(env, "java/net/SocketException",
                                                 "Write failed");
                }
            }
            if (bufP != BUF) {
                free(bufP);
            }
            return;
        }
        len -= chunkLen;
        off += chunkLen;
    }

    if (bufP != BUF) {
        free(bufP);
    }
}