教你利用JAVA实现可以自行关闭服务器的方法

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时间:2021-06-29
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JAVA实现可以自行关闭的服务器

普通实现的服务器都无法关闭自身,只有依靠操作系统来强行终止服务程序。这种强行终止服务程序的方式尽管简单方便,但会导致服务器中正在执行的任务突然中断。如果服务器处理的任务非常重要,不允许被突然中断,应该由服务器自身在恰当的时刻关闭自己

代码如下:

EchoServer类
package ShutdownServer;

import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.net.SocketException;
import java.net.SocketTimeoutException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.RejectedExecutionException;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class EchoServer {
    private int port=8000;
    private ServerSocket serverSocket;
    private ExecutorService executorService; //线程池
    private final int POOL_SIZE=4; //单个CPU时线程池中工作线程的数目

    private int portForShutdown=8001; //用于监听关闭服务器命令的端口
    private ServerSocket serverSocketShutdown;
    private boolean isShutdown=false; //服务器是否已经关闭

    private Thread shutdownThread=new Thread(){
        //负责关闭服务器的线程
        public void run(){
            while(!isShutdown){
                Socket socketForShutdown=null;
                try{
                    socketForShutdown=serverSocketShutdown.accept();
                    BufferedReader br=new BufferedReader(
                            new InputStreamReader(socketForShutdown.getInputStream())
                    );
                    String command=br.readLine();
                    if (command.equals("shutdown")){
                        long beginTime=System.currentTimeMillis();
                        socketForShutdown.getOutputStream().write("服务器正在关闭\r\n".getBytes());
                        isShutdown=true;

                        //请求关闭线程池
                        //线程池不再接收新的任务,但会继续执行完工作队列中现有的任务
                        executorService.shutdown();

                        //等待关闭线程池,每次等待的超时时间为30s
                        //当使用awaitTermination时,主线程会处于一种等待的状态,等待线程池中所有的线程都运行完毕后才继续运行。
                        //如果等待的时间超过指定的时间,但是线程池中的线程运行完毕,那么awaitTermination()返回true。执行分线程已结束
                        //如果等待的时间超过指定的时间,但是线程池中的线程未运行完毕,那么awaitTermination()返回false。不执行分线程已结束
                        //如果等待时间没有超过指定时间,等待!
                        //可以用awaitTermination()方法来判断线程池中是否有继续运行的线程。
                        while(!executorService.isTerminated())
                            executorService.awaitTermination(30, TimeUnit.SECONDS);
                            //关闭与EchoClient客户通信的ServerSocket
                            serverSocket.close();
                            long endTime=System.currentTimeMillis();
                            socketForShutdown.getOutputStream().write(("服务器关闭,"+"关闭服务器用了"+(endTime-beginTime)+"ms\r\n").getBytes());
                            socketForShutdown.close();
                            serverSocketShutdown.close();
                            System.out.println("服务器关闭");
                    }
                    else {
                        socketForShutdown.getOutputStream().write("错误的命令\r\n".getBytes());
                        socketForShutdown.close();
                    }
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    };

    public EchoServer() throws IOException {
        serverSocket=new ServerSocket(port);
        //设定等待客户连接的超时时间为60s
        serverSocket.setSoTimeout(60000);
        serverSocketShutdown=new ServerSocket(portForShutdown);

        //创建线程池
        executorService= Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors() * POOL_SIZE);
        shutdownThread.start();
        System.out.println("服务器启动");
    }

    public void service(){
        while(!isShutdown){
            Socket socket=null;
            try {
                //可能会抛出SocketTimeoutException和SocketException
                socket=serverSocket.accept();
                //把等待客户发送数据的超时时间设为60s
                socket.setSoTimeout(60000);
                //可能会抛出RejectedExecutionException
                executorService.execute(new Handler(socket));
            }catch (SocketTimeoutException e){
                //不必处理等待客户连接时出现的异常
            }catch (RejectedExecutionException e) {
                try {
                    if (socket != null)
                        socket.close();
                } catch (IOException ex) {
                    return;
                }
            }catch (SocketException e){
                if (e.getMessage().indexOf("socket closed")!=-1)
                    return;
            }catch (IOException e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException { //main方法抛出异常,异常直接交给虚拟机,虚拟机直接结束异常
        new EchoServer().service();
    }
}

//负责与单个客户通信的任务
class Handler implements Runnable{
    private Socket socket;
    public Handler(Socket socket){
        this.socket=socket;
    }

    private PrintWriter getWriter(Socket socket) throws IOException{
        OutputStream socketOut=socket.getOutputStream();
        return new PrintWriter(socketOut,true);
    }
    private BufferedReader getReader(Socket socket) throws IOException{
        InputStream socketIn=socket.getInputStream();
        return new BufferedReader(new InputStreamReader(socketIn));
    }
    public String echo(String msg){
        return "echo: "+msg;
    }

    @Override
    public void run() {
        try{
            System.out.println("New connection accepted "+socket.getInetAddress()+":"+socket.getPort());
            BufferedReader br=getReader(socket);
            PrintWriter pw=getWriter(socket);

            String msg=null;
            //接收和发送数据,直到通信结束
            while((msg=br.readLine())!=null){
                System.out.println("from "+socket.getInetAddress()+":"+socket.getPort()+">"+msg);
                pw.println(echo(msg));
                if (msg.equals("bye"))
                    break;
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            try{
                if (socket!=null)
                    socket.close();
            }catch (IOException e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
AdminClient类(负责向EchoServer发送“shutdown”命令,关闭服务器)
package ShutdownServer;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

public class AdminClient {
    public static void main(String[] args){
        Socket socket=null;
        try{
            socket=new Socket("localhost",8001);
            //发送关闭命令
            OutputStream socketOut=socket.getOutputStream();
            //Scanner scanner=new Scanner(System.in);
            //String order=scanner.next();
            socketOut.write("shutdown\r\n".getBytes());
            //接收服务器反馈
            BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            String msg=null;
            while ((msg=br.readLine())!=null){
                System.out.println(msg);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try{
                if (socket!=null)
                    socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
Client类(客户,与服务器进行通讯)
package ShutdownServer;

import java.io.*;
import java.net.Socket;

public class Client {
    private String host="localhost";
    private int port=8000;
    private Socket socket;

    public Client() throws IOException {
        socket=new Socket(host,port);
    }

    private PrintWriter getWriter(Socket socket) throws IOException{
        OutputStream socketOut=socket.getOutputStream();
        return new PrintWriter(socketOut,true);
    }

    private BufferedReader getReader(Socket socket) throws IOException{
        InputStream socketIn=socket.getInputStream();
        return new BufferedReader(new InputStreamReader(socketIn));
    }

    public void talk() throws IOException{
        try{
            BufferedReader br=getReader(socket);
            PrintWriter pw=getWriter(socket);
            BufferedReader localReader=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            String msg=null;
            while((msg=localReader.readLine()) != null){
                pw.println(msg);
                System.out.println(br.readLine());

                if (msg.equals("bye")){
                    break;
                }
            }
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }
        finally {
            try{
                socket.close();
            }catch (IOException e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String args[]) throws IOException {
        new Client().talk();
    }
}

shutdownThread线程负责关闭服务器,它一直监听8001端口,如果接收到了AdminClient发送的“shutdown”命令,就把isShutdown设置为true。

在关闭服务器时,我们使用了最常用的方法,先调用线程池的shutdown()方法,接着调用线程池的awaitTermination()方法。

executorService.shutdown();

                        //等待关闭线程池,每次等待的超时时间为30s
                        //当使用awaitTermination时,主线程会处于一种等待的状态,等待线程池中所有的线程都运行完毕后才继续运行。
                        //如果等待的时间超过指定的时间,但是线程池中的线程运行完毕,那么awaitTermination()返回true。执行分线程已结束
                        //如果等待的时间超过指定的时间,但是线程池中的线程未运行完毕,那么awaitTermination()返回false。不执行分线程已结束
                        //如果等待时间没有超过指定时间,等待!
                        //可以用awaitTermination()方法来判断线程池中是否有继续运行的线程。
                        while(!executorService.isTerminated())
                            executorService.awaitTermination(30, TimeUnit.SECONDS);

在线程池执行了shutdown()方法后,线程池不会在接收新的任务,同时该线程因为调用awaitTermination()方法而发生阻塞,直到线程池中所有线程的任务执行完毕,该线程才会继续向下

运行结果

先运行EchoServer,Client,AdminClient后,再开启一客户程序Client1,显示Client1无法被加入线程池

EchoServer(只显示连接了Client,未连接Client1)

教你利用JAVA实现可以自行关闭服务器的方法

Client

教你利用JAVA实现可以自行关闭服务器的方法

Client2(向服务器发送消息,收到null)

教你利用JAVA实现可以自行关闭服务器的方法

AdminClient(在Client没有运行结束时,被阻塞)

教你利用JAVA实现可以自行关闭服务器的方法

当Client输入“bye”结束运行后,AdminClient关闭服务器

Client类

教你利用JAVA实现可以自行关闭服务器的方法

EchoServer类

教你利用JAVA实现可以自行关闭服务器的方法

AdminClient类

教你利用JAVA实现可以自行关闭服务器的方法

参考Java网络编程核心技术详解

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