3.7 关闭服务器前面介绍的EchoServer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器程序。这种强行终止服务器程序的方式尽管简单方便,但是会导致服务器中正在执行的任务被突然中断。如果服务器处理的任务不是非常重要,允许随时中断,则可以依靠操作系统来强行终止服务器程序;如果服务器处理的任务非常重要,不允许被突然中断,则应该由服务器自身在恰当的时刻关闭自己。
本节介绍的EchoServer服务器就具有关闭自己的功能。它除了在8000端口监听普通客户程序EchoClient的连接外,还会在8001端口监听管理程序AdminClient的连接。当EchoServer服务器在8001端口接收到了AdminClient发送的“shutdown”命令时,EchoServer就会开始关闭服务器,它不会再接收任何新的EchoClient进程的连接请求,对于那些已经接收但是还没有处理的客户连接,则会丢弃与该客户的通信任务,而不会把通信任务加入到线程池的工作队列中。另外,EchoServer会等到线程池把当前工作队列中的所有任务执行完,才结束程序。
如例程3-10所示是EchoServer的源程序,其中关闭服务器的任务是由shutdown- Thread线程来负责的。
例程3-10 EchoServer.java(具有关闭服务器的功能)
package multithread4; import java.io.*; import java.net.*; import java.util.concurrent.*; 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 serverSocketForShutdown; 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 start(){ this.setDaemon(true); //设置为守护线程(也称为后台线程) super.start(); } public void run(){ while (!isShutdown) { Socket socketForShutdown=null; try { socketForShutdown= serverSocketForShutdown.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,但是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30秒 while(!executorService.isTerminated()) executorService.awaitTermination(30,TimeUnit.SECONDS);
serverSocket.close(); //关闭与EchoClient客户通信的ServerSocket long endTime=System.currentTimeMillis(); socketForShutdown.getOutputStream().write(("服务器已经关闭,"+ "关闭服务器用了"+(endTime-beginTime)+"毫秒\r\n").getBytes()); socketForShutdown.close(); serverSocketForShutdown.close();
}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); serverSocket.setSoTimeout(60000); //设定等待客户连接的超过时间为60秒 serverSocketForShutdown = new ServerSocket(portForShutdown); //创建线程池 executorService= Executors.newFixedThreadPool( Runtime.getRuntime().availableProcessors() * POOL_SIZE);
shutdownThread.start(); //启动负责关闭服务器的线程 System.out.println("服务器启动"); }
public void service() { while (!isShutdown) { Socket socket=null; try { socket = serverSocket.accept(); //可能会抛出SocketTimeoutException和SocketException socket.setSoTimeout(60000); //把等待客户发送数据的超时时间设为60秒 executorService.execute(new Handler(socket)); //可能会抛出RejectedExecutionException }catch(SocketTimeoutException e){ //不必处理等待客户连接时出现的超时异常 }catch(RejectedExecutionException e){ try{ if(socket!=null)socket.close(); }catch(IOException x){} return; }catch(SocketException e) { //如果是由于在执行serverSocket.accept()方法时, //ServerSocket被ShutdownThread线程关闭而导致的异常,就退出service()方法 if(e.getMessage().indexOf("socket closed")!=-1)return; }catch(IOException e) { e.printStackTrace(); } } } public static void main(String args[])throws IOException { new EchoServer().service(); } } /** 负责与单个客户通信的任务,代码与3.6.1节的例程3-5的Handler类相同 */ class Handler implements Runnable{…} |
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变量设为true。shutdownThread线程接着执行executorService.shutdown()方法,该方法请求关闭线程池,线程池将不再接收新的任务,但是会继续执行完工作队列中现有的任务。shutdownThread线程接着等待线程池关闭:
while(!executorService.isTerminated()) executorService.awaitTermination(30,TimeUnit.SECONDS); //等待30秒 |
当线程池的工作队列中的所有任务执行完毕,executorService.isTerminated()方法就会返回true。
shutdownThread线程接着关闭监听8000端口的ServerSocket,最后再关闭监听8001端口的ServerSocket。
shutdownThread线程在执行上述代码时,主线程正在执行EchoServer的service()方法。shutdownThread线程一系列操作会对主线程造成以下影响。
如果shutdownThread线程已经把isShutdown变量设为true,而主线程正准备执行service()方法的下一轮while(!isShutdown){…}循环时,由于isShutdown变量为true,就会退出循环。
如果shutdownThread线程已经执行了监听8 000端口的ServerSocket的close()方法,而主线程正在执行该ServerSocket的accept()方法,那么该方法会抛出SocketException。EchoServer的service()方法捕获了该异常,在异常处理代码块中退出service()方法。
如果shutdownThread线程已经执行了executorService.shutdown()方法,而主线程正在执行executorService.execute(…)方法,那么该方法会抛出Rejected- ExecutionException。EchoServer的service()方法捕获了该异常,在异常处理代码块中退出service()方法。
如果shutdownThread线程已经把isShutdown变量设为true,但还没有调用监听8 000端口的ServerSocket的close()方法,而主线程正在执行ServerSocket的accept()方法,主线程阻塞60秒后会抛出SocketTimeoutException。在准备执行service()方法的下一轮while(!isShutdown){…}循环时,由于isShutdown变量为true,就会退出循环。
由此可见,当shutdownThread线程开始执行关闭服务器的操作时,主线程尽管不会立即终止,但是迟早会结束运行。
如例程3-11所示是AdminClient的源程序,它负责向EchoServer发送“shutdown”命令,从而关闭EchoServer。
例程3-11 AdminClient.java
package multithread4; import java.net.*; import java.io.*; 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(); socketOut.write("shutdown\r\n".getBytes());
//接收服务器的反馈 BufferedReader br = new BufferedReader( new InputStreamReader(socket.getInputStream())); String msg=null; while((msg=br.readLine())!=null) System.out.println(msg); }catch(IOException e){ e.printStackTrace(); }finally{ try{ if(socket!=null)socket.close(); }catch(IOException e){e.printStackTrace();} } } } |
下面按照以下方式运行EchoServer、EchoClient和AdminClient,以观察EchoServer服务器的关闭过程。EchoClient类的源程序参见本书第1章的1.5.2节的例程1-3。
(1)先运行EchoServer,然后运行AdminClient。EchoServer与AdminClient进程都结束运行,并且在AdminClient的控制台打印如下结果:
服务器正在关闭 服务器已经关闭,关闭服务器用了60毫秒 |
(2)先运行EchoServer,再运行EchoClient,然后再运行AdminClient。EchoServer程序不会立即结束,因为它与EchoClient的通信任务还没有结束。在EchoClient的控制台中输入“bye”, EchoServer、EchoClient和AdminClient进程都会结束运行。
(3)先运行EchoServer,再运行EchoClient,然后再运行AdminClient。EchoServer程序不会立即结束,因为它与EchoClient的通信任务还没有结束。不要在EchoClient的控制台中输入任何字符串,过60秒后,EchoServer等待EchoClient的发送数据超时,结束与EchoClient的通信任务,EchoServer和AdminClient进程结束运行。如果在EchoClient的控制台再输入字符串,则会抛出“连接已断开”的SocketException。
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