Java Socket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。

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;   
/**   
*<p>title: socket通信包装类</p>   
*<p>Description: </p>   
*<p>CopyRight: CopyRight (c) 2009</p>   
*<p>Company: 99bill.com</p>   
*<p>Create date: 2009-10-14</P>   
*author sunnylocus<A href="mailto:sunnylocus@163.com">   
</A> * 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<String, Object> recMsgMap= Collections.
synchronizedMap(new HashMap<String, Object>());   
private final ConcurrentHashMap<String, Object> recMsgMap 
= new ConcurrentHashMap<String, Object>();   
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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