Java套接字Socket編程--TCP參數

 

 

 

在Java的Socket中，主要包含了如下可設置的TCP參數。

屬性	說明	默認值
SO_TIMEOUT	對ServerSocket來講表示等待鏈接的最長空等待時間; 對Socket來講表示讀數據最長空等待時間。	0
TCP_NODELAY	是否一有數據就立刻發送。	false
SO_LINGER	優雅地關閉套接字，或者馬上關閉。	-1
SO_SNDBUF	發送數據的緩衝區大小。	8K
SO_RCVBUF	接收數據的緩衝區大小。	8K
SO_KEEPALIVE	是否啓用心跳機制。	false
SO_REUSEADDR	是否地址重用。	false
BACKLOG	服務端處理線程全忙後，容許多少個新請求進入等待。	50

 

1.1 BACKLOG

BACKLOG用於構造服務端套接字ServerSocket對象，標識當服務器請求處理線程全滿時，用於臨時存放已完成三次握手的請求的隊列的最大長度。若是未設置或所設置的值小於1，Java將使用默認值50。

ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080, 100);

 

1.2 TCP_NODELAY

在TCP/IP協議中，不管發送多少數據，老是要在數據前面加上協議頭，同時，對方接收到數據，也須要發送ACK表示確認。爲了儘量的利用網絡帶寬，TCP老是但願儘量的發送足夠大的數據。這裏就涉及到一個名爲Nagle的算法，該算法的目的就是爲了儘量發送大塊數據，避免網絡中充斥着許多小數據塊。

TCP_NODELAY選項，就是用於啓用或關於Nagle算法。若是要求高實時性，有數據發送時就立刻發送，就將該選項設置爲true關閉Nagle算法；若是要減小發送次數減小網絡交互，就設置爲false等累積必定大小後再發送。默認爲false。

Socket中操做該屬性的方法以下：

void setTcpNoDelay(boolean on)           啓用/禁用 TCP_NODELAY（啓用/禁用 Nagle 算法）。            boolean getTcpNoDelay()           測試是否啓用 TCP_NODELAY。

 

關於Nagle算法介紹，請參考附錄部分。

 

1.3 SO_TIMEOUT

對於服務端套接字ServerSocket來講，SO_TIMEOUT表示服務端accept方法空等待客戶端鏈接的最長時間；對於客戶端套接字Socket來講，SO_TIMEOUT表示輸入流讀取數據read方法的最長等待時間。一旦超過設置的SO_TIMEOUT，程度將拋出超時異常。

ServerSocket/Socket中操做該屬性的方法以下：

int getSoTimeout()           返回 SO_TIMEOUT 的設置。 void setSoTimeout(int timeout)           啓用/禁用帶有指定超時值的 SO_TIMEOUT，以毫秒爲單位。

 

使用示例：

ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);         serverSocket.setSoTimeout(30000);   Socket clientSocket = serverSocket.accept(); clientSocket.setSoTimeout(20000);

 

1.4 SO_LINGER

當調用closesocket關閉套接字時，SO_LINGER將決定系統如何處理殘存在套接字發送隊列中的數據。處理方式無非兩種：丟棄或者將數據繼續發送至對端，優雅關閉鏈接。事實上，SO_LINGER並不被推薦使用，大多數狀況下咱們推薦使用默認的關閉方式（即下方表格中的第一種狀況）。

下方代碼段顯示linger結構語法，表格爲不一樣參數狀況下的套接字行爲。

typedef struct linger {     u_short l_onoff;    //開關，零或者非零     u_short l_linger;   //優雅關閉最長時限   } linger;

 

各字段與對應行爲以下表所示。

l_onoff	l_linger	closesocket行爲	發送隊列	底層行爲
零	忽略	當即返回。	保持直至發送完成。	系統接管套接字並保證將數據發送至對端。
非零	零	當即返回。	當即放棄。	直接發送RST包，自身當即復位，不用通過2MSL狀態。對端收到復位錯誤號。
非零	非零	阻塞直到l_linger時間超時或數據發送完成。(套接字必須設置爲阻塞)	在超時時間段內保持嘗試發送，若超時則當即放棄。	超時則同第二種狀況，若發送完成則皆大歡喜。

 

Socket中操做該屬性的方法以下：

void setSoLinger(boolean on, int linger)           啓用/禁用具備指定逗留時間（以秒爲單位）的SO_LINGER。 Linger最大取值爲65535。 int getSoLinger()           返回 SO_LINGER 的設置。默認值爲-1。

 

因爲getSoLinger()方法返回的-1沒有太多意思，咱們查看到Java的默認實現PlainSocketImpl.c文件中，賦值操做代碼片斷以下所示。

/*  * Class:     java_net_PlainSocketImpl  * Method:    socketSetOption  * Signature: (IZLjava/lang/Object;)V  */ JNIEXPORT void JNICALL Java_java_net_PlainSocketImpl_socketSetOption(JNIEnv *env, jobject this,                                               jint cmd, jboolean on,                                               jobject value) {     …     switch (cmd) {         case java_net_SocketOptions_SO_SNDBUF :         case java_net_SocketOptions_SO_RCVBUF :         case java_net_SocketOptions_SO_LINGER :         case java_net_SocketOptions_IP_TOS :             {                 …                 if (cmd == java_net_SocketOptions_SO_LINGER) {                     if (on) {                         optval.ling.l_onoff = 1;                         optval.ling.l_linger = (*env)->GetIntField(env, value, fid);                     } else {                         optval.ling.l_onoff = 0;                         optval.ling.l_linger = 0;                     }                     optlen = sizeof(optval.ling);                 } else {                     optval.i = (*env)->GetIntField(env, value, fid);                     optlen = sizeof(optval.i);                 }                   break;             }           /* Boolean -> int */         default :             optval.i = (on ? 1 : 0);             optlen = sizeof(optval.i);       } … }

從藍色字體部分代碼能夠看出，只要賦值爲false，則底層linger結構中的l_onoff和l_linger的值均爲0，符合表中的第一種狀況。

 

1.5 SO_SNDBUF

發送緩衝區的大小設置，默認爲8K。

Socket中操做該屬性的方法以下：

void setSendBufferSize(int size)      將此 Socket 的 SO_SNDBUF 選項設置爲指定的值。 int getSendBufferSize()      獲取此 Socket 的 SO_SNDBUF 選項的值，該值是平臺在 Socket 上輸出時使用的緩衝區大小。

 

1.6 SO_RCVBUF

接收緩衝區大小設置，默認爲8K。該屬性既能夠在ServerSocket實例中設置，也能夠在Socket實例中設置。

ServerSocket/Socket中操做該屬性的方法以下：

void setReceiveBufferSize(int size)      將此 Socket 的 SO_RCVBUF 選項設置爲指定的值。            int getReceiveBufferSize()      獲取此 Socket 的 SO_RCVBUF 選項的值，該值是平臺在 Socket 上輸入時使用的緩衝區大小。

 

1.7 SO_KEEPALIVE

套接字自己是有一套心跳保活機制的，不過默認的設置並不像咱們一廂情願的那樣有效。在雙方TCP套接字創建鏈接後（即都進入ESTABLISHED狀態）而且在兩個小時左右上層沒有任何數據傳輸的狀況下，這套機制纔會被激活。

不少人認爲兩個小時的時間設置得很不合理。爲何不設置成爲10分鐘，或者更短的時間？（能夠經過SO_KEEPALIVE選項設置。）可是這樣作其實並不被推薦。實際上這套機制只是操做系統底層使用的一個被動機制，原理上不該該被上層應用層使用。當系統關閉一個由KEEPALIVE機制檢查出來的死鏈接時，是不會主動通知上層應用的，只有在調用相應的IO操做在返回值中檢查出來。

在《UNIX網絡編程第1卷》中也有詳細的闡述：

SO_KEEPALIVE 保持鏈接檢測對方主機是否崩潰，避免（服務器）永遠阻塞於TCP鏈接的輸入。設置該選項後，若是2小時內在此套接口的任一方向都沒有數據交換，TCP就自動給對方 發一個保持存活探測分節(keepalive probe)。這是一個對方必須響應的TCP分節.它會致使如下三種狀況：對方接收一切正常：以指望的ACK響應。2小時後，TCP將發出另外一個探測分節。對方已崩潰且已從新啓動：以RST響應。套接口的待處理錯誤被置爲ECONNRESET，套接口自己則被關閉。對方無任何響應：源自berkeley的TCP發送另外8個探測分節，相隔75秒一個，試圖獲得一個響應。在發出第一個探測分節11分鐘 15秒後若仍無響應就放棄。套接口的待處理錯誤被置爲ETIMEOUT，套接口自己則被關閉。如ICMP錯誤是「host unreachable(主機不可達)」，說明對方主機並無崩潰，可是不可達，這種狀況下待處理錯誤被置爲 EHOSTUNREACH。

所以，忘記SO_KEEPALIVE，在應用層本身寫一套保活機制比較靠譜。

Socket中操做該屬性的方法以下：

boolean getKeepAlive()       測試是否啓用 SO_KEEPALIVE。 void setKeepAlive(boolean on)       啓用/禁用 SO_KEEPALIVE。

 

1.8 SO_REUSEADDR

    是否重用處於TIME_WAIT狀態的地址。默認爲false。

Socket中操做該屬性的方法以下：

boolean getReuseAddress()       測試是否啓用 SO_REUSEADDR。 void setReuseAddress(boolean on)       啓用/禁用 SO_REUSEADDR 套接字選項。