Java面试Socket编程常用参数设置源码问题分析

引导语

socket 中文翻译叫套接字，可能很多工作四五年的同学都没有用过这个 api，但只要用到这个 api 时，必然是在重要的工程的核心代码处。

大家平时基本都在用开源的各种 rpc 框架，比如说 dubbo、grpc、spring cloud 等等，很少需要手写网络调用，以下三小节可以帮助大家补充这块的内容，当你真正需要的时候，可以作为手册示例。

本文和《rversocket 源码及面试题》一文主要说 socket 和 rversocket 的源码，《工作实战：socket 结合线程池的使用》这章主要说两个 api 在实际工作中如何落地。

1、socket 整体结构

socket 的结构非常简单，socket 就像一个壳一样，将套接字初始化、创建连接等各种操作包装了一下，其底层实现都是 socketimpl 实现的，socket 本身的业务逻辑非常简单。

socket 的属性不多，有套接字的状态，socketimpl，读写的状态等等，源码如下图：

套接字的状态变更都是有对应操作方法的，比如套接字新建（createimpl 方法）后，状态就会更改成 created = true，连接（connect）之后，状态更改成 connected = true 等等。

2、初始化

socket 的构造器比较多，可以分成两大类：

指定代理类型（proxy）创建套节点，一共有三种类型为：direct（直连）、http（http、ftp 高级协议的代理）、socks（socks 代理），三种不同的代码方式对应的 socketimpl 不同，分别是：plainsocketimpl、httpconnectsocketimpl、sockssocketimpl，除了类型之外 proxy 还指定了地址和端口；

默认 sockssocketimpl 创建，并且需要在构造器中传入地址和端口，源码如下：

这里的 address 可以是 ip 地址或者域名，比如说 127.0.0.1 或者 www.wenhe.com。

我们一起看一下这个构造器调用的 this 底层构造器的源码：

从源码中可以看出：

在构造 socket 的时候，你可以选择 tcp 或 udp，默认是 tcp；如果构造 socket 时，传入地址和端口，那么在构造的时候，就会尝试在此地址和端口上创建套接字；socket 的无参构造器只会初始化 sockssocketimpl，并不会和当前地址端口绑定，需要我们手动的调用 connect 方法，才能使用当前地址和端口；socket 我们可以理解成网络沟通的语言层次的抽象，底层网络创建、连接和关闭，仍然是 tcp 或 udp 本身网络协议指定的标准，socket 只是使用 java 语言做了一层封装，从而让我们更方便地使用。

3、connect 连接服务端

connect 方法主要用于 socket 客户端连接上服务端，如果底层是 tcp 层协议的话，就是通过三次握手和服务端建立连接，为客户端和服务端之间的通信做好准备，底层源码如下：

connect 方法要求有两个入参，第一个入参是 socketaddress，表示服务端的地址，我们可以使用 inetsocketaddress 进行初始化，比如：new inetsocketaddress(“www.wenhe.com”, 2000)。

第二入参是超时时间的意思（单位毫秒），表示客户端连接服务端的最大等待时间，如果超过当前等待时间，仍然没有成功建立连接，抛 sockettimeoutexception 异常，如果是 0 的话，表示无限等待。

4、socket 常用设置参数

socket 的常用设置参数在 socketoptions 类中都可以找到，接下来我们来一一分析下，以下理解大多来自类注释和网络。

4.1、ttcpnodelay

此方法是用来设置 tcp_nodelay 属性的，属性的注释是这样的：此设置仅仅对 tcp 生效，主要为了禁止使用 nagle 算法，true 表示禁止使用，fal 表示使用，默认是 fal。

对于 nagle 算法，我们引用维基百科上的解释：

纳格算法是以减少数据包发送量来增进 [tcp/ip] 网络的性能，它由约翰·纳格任职于ford aerospace时命名。

纳格的文件[注 1]描述了他所谓的“小数据包问题”－某个应用程序不断地提交小单位的数据，且某些常只占1字节大小。因为tcp数据包具有40字节的标头信息（tcp与ipv4各占20字节），这导致了41字节大小的数据包只有1字节的可用信息，造成庞大的浪费。这种状况常常发生于telnet工作阶段－大部分的键盘操作会产生1字节的数据并马上提交。更糟的是，在慢速的网络连线下，这类的数据包会大量地在同一时点传输，造成壅塞碰撞。

纳格算法的工作方式是合并（coalescing）一定数量的输出数据后一次提交。特别的是，只要有已提交的数据包尚未确认，发送者会持续缓冲数据包，直到累积一定数量的数据才提交。

总结算法开启关闭的场景：

如果 nagle 算法关闭，对于小数据包，比如一次鼠标移动，点击，客户端都会立马和服务端交互，实时响应度非常高，但频繁的通信却很占用不少网络资源；如果 nagle 算法开启，算法会自动合并小数据包，等到达到一定大小（mss）后，才会和服务端交互，优点是减少了通信次数，缺点是实时响应度会低一些。

socket 创建时，默认是开启 nagle 算法的，可以根据实时性要求来选择是否关闭 nagle 算法。

4.2、tsolinger

tsolinger 方法主要用来设置 so_linger 属性值的。

注释上大概是这个意思：在我们调用 clo 方法时，默认是直接返回的，但如果给 so_linger 赋值，就会阻塞 clo 方法，在 so_linger 时间内，等待通信双方发送数据，如果时间过了，还未结束，将发送 tcp rst 强制关闭 tcp 。

我们看一下 tsolinger 源码：

4.3、toobinline

toobinline 方法主要使用设置 so_oobinline 属性。

注释上说：挽回老公如果希望接受 tcp urgent data（tcp 紧急数据）的话，可以开启该选项，默认该选项是关闭的，我们可以通过 socket#ndurgentdata 方法来发送紧急数据。

查询了很多资料，都建议尽可能的去避免设置该值，禁止使用 tcp 紧急数据。

4.4、tsotimeout

tsotimeout 方法主要是用来设置 so_ti六一儿童节礼物清单meout 属性的。

注释上说：用来设置阻塞操作的超时时间，阻塞她在丛中笑全诗操作主要有：

rversocket.accept() 服务器等待客户端的连接；socketinputstream.read() 客户端或服务端读取输入超时；datagramsocket.receive()。

我们必须在必须在阻塞操作之前设置该选项， 如果时间到了，操作仍然在阻塞，会抛出 interruptedioexception 异常（socket 会抛出 sockettimeoutexception 异常，不同的套接字抛出的异常可能不同）。

对于 socket 来说，超时时间如果设置成 0，表示没有超时时间，阻塞时会无限等待。

4.5、tndbuffersize

tndbuffersize 方法主要用于设置 so_sndbuf晚会串词 属性的，入参是 int 类型，表示设置发送端（输出端）的缓冲区的大小，单位是字节。

入参 size 必须大于 0，否则会抛出 illegalargumentexception 异常。

一般我们都是采取默认的，如果值设置太小，很有可能导致网络交互过于频繁，如果值设置太大，那么交互变少，实时性就会变低。

4.6、treceivebuffersize

treceivebuffersize 方法主要用来设置 so_rcvbuf 属性的，入参是 int 类型，表示设置接收端的缓冲区的大小，单位是字节。

入参 size 必须大于 0，否则会抛出 illegalargumentexception 异常。

一般来说，在套接字建立连接之后，我们可以随意修改窗口大小，但是当窗口大小大于 64k 时，需要注意：

必须在 socket 连接客户端之前设置缓冲值；必须在 rversocket 绑定本地地址之前设置缓冲值。

4.7、tkeepalive

tkeepalive 方法主要用来设置 so_keepalive 属性，主要是用来探测服务端的套接字是否还是存活状态，默认设置是 fal，不会触发这个量变和质变功能。

如果 so_keepalive 开启的话，tcp 自动触发功能：如果两小时内，客户端和服务端的套接字之间没有任何通信，tcp 会自动发送 keepalive 探测给对方，对方必须响应这个探测（假设是客户端发送给服务端），预测有三种情况：

服务端使用预期的 ack 回复，说明一切正常；服务端回复 rst，表示服务端处于死机或者重启状态，终止连接；没有得到服务端的响应（会尝试多次），表示套接字已经关闭了。

4.8、treuaddress

treuaddress 方法主要用来设置 so_reuaddr 属性，入参是布尔值，默认是 fal。

套接字在关闭之后，会等待一段时间之后才会真正的关闭，如果此时有新的套接字前来绑定同样的地址和端口时，如果 treuaddress 为 true 的话，就可以绑定成功，否则绑定失败。

5、总结

如果平时一直在做业务代码，socket 可能用到的很少，但面试问到网络协议时，或者以后有机会做做中间件的时候，就会有大概率会接触到 socket，所以多学学，作为知识储备也蛮好的。

以上就是java编程socket结构常用参数设置源码及面试题的详细内容，更多关于java编程socket结构常用参数面试的资料请关注www.887551.com其它相关文章！