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二、 用于獲得和設(shè)置 Socket 選項的 getter 和 setter 方法

Socket 選擇可以指定 Socket 類發(fā)送和接受數(shù)據(jù)的方式。在 JDK1.4 中共有 8 個 Socket 選擇可以設(shè)置。這 8 個選項都定義在 java.net.SocketOptions 接口中。定義如下：

有趣的是，這 8 個選項除了第一個沒在 SO 前綴外，其他 7 個選項都以 SO 作為前綴。其實這個 SO 就是 Socket Option 的縮寫；因此，在 Java 中約定所有以 SO 為前綴的常量都表示 Socket 選項；當(dāng)然，也有例外，如 TCP_NODELAY 。在 Socket 類中為每一個選項提供了一對 get 和 set 方法，分別用來獲得和設(shè)置這些選項。

1. TCP_NODELAY

在默認(rèn)情況下，客戶端向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)時，會根據(jù)數(shù)據(jù)包的大小決定是否立即發(fā)送。當(dāng)數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)很少時，如只有 1 個字節(jié)，而數(shù)據(jù)包的頭卻有幾十個字節(jié)（ IP 頭 +TCP 頭）時，系統(tǒng)會在發(fā)送之前先將較小的包合并到軟大的包后，一起將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。在發(fā)送下一個數(shù)據(jù)包時，系統(tǒng)會等待服務(wù)器對前一個數(shù)據(jù)包的響應(yīng)，當(dāng)收到服務(wù)器的響應(yīng)后，再發(fā)送下一個數(shù)據(jù)包，這就是所謂的 Nagle 算法；在默認(rèn)情況下， Nagle 算法是開啟的。

這種算法雖然可以有效地改善網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男剩珜τ诰W(wǎng)絡(luò)速度比較慢，而且對實現(xiàn)性的要求比較高的情況下（如游戲、 Telnet 等），使用這種方式傳輸數(shù)據(jù)會使得客戶端有明顯的停頓現(xiàn)象。因此，最好的解決方案就是需要 Nagle 算法時就使用它，不需要時就關(guān)閉它。而使用 setTcpToDelay 正好可以滿足這個需求。當(dāng)使用 setTcpNoDelay(true) 將 Nagle 算法關(guān)閉后，客戶端每發(fā)送一次數(shù)據(jù)，無論數(shù)據(jù)包的大小都會將這些數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

2. SO_REUSEADDR

通過這個選項，可以使多個 Socket 對象綁定在同一個端口上。其實這樣做并沒有多大意義，但當(dāng)使用 close 方法關(guān)閉 Socket 連接后， Socket 對象所綁定的端口并不一定馬上釋放；系統(tǒng)有時在 Socket 連接關(guān)閉才會再確認(rèn)一下是否有因為延遲面未到達的數(shù)據(jù)包，這完全是在底層處理的，也就是說對用戶是透明的；因此，在使用 Socket 類時完全不會感覺到。

這種處理機制對于隨機綁定端口的 Socket 對象沒有什么影響，但對于綁定在固定端口的 Socket 對象就可能會拋出 “Address already in use: JVM_Bind” 例外。因此，使用這個選項可以避免個例外的發(fā)生。

上面的代碼的運行結(jié)果如下：

使用SO_REUSEADDR選項時有兩點需要注意：
1. 必須在調(diào)用bind方法之前使用setReuseAddress方法來打開SO_REUSEADDR選項。因此，要想使用SO_REUSEADDR選項，就不能通過Socket類的構(gòu)造方法來綁定端口。
2. 必須將綁定同一個端口的所有的Socket對象的SO_REUSEADDR選項都打開才能起作用。如在例程4-12中，socket1和socket2都使用了setReuseAddress方法打開了各自的SO_REUSEADDR選項。

3. SO_LINGER

這個 Socket 選項可以影響 close 方法的行為。在默認(rèn)情況下，當(dāng)調(diào)用 close 方法后，將立即返回；如果這時仍然有未被送出的數(shù)據(jù)包，那么這些數(shù)據(jù)包將被丟棄。如果將 linger 參數(shù)設(shè)為一個正整數(shù) n 時 (n 的值最大是 65,535) ，在調(diào)用 close 方法后，將最多被阻塞 n 秒。在這 n 秒內(nèi)，系統(tǒng)將盡量將未送出的數(shù)據(jù)包發(fā)送出去；如果超過了 n 秒，如果還有未發(fā)送的數(shù)據(jù)包，這些數(shù)據(jù)包將全部被丟棄；而 close 方法會立即返回。如果將 linger 設(shè)為 0 ，和關(guān)閉 SO_LINGER 選項的作用是一樣的。

如果底層的 Socket 實現(xiàn)不支持 SO_LINGER 都會拋出 SocketException 例外。當(dāng)給 linger 參數(shù)傳遞負數(shù)值時， setSoLinger 還會拋出一個 IllegalArgumentException 例外。可以通過 getSoLinger 方法得到延遲關(guān)閉的時間，如果返回 -1 ，則表明 SO_LINGER 是關(guān)閉的。例如，下面的代碼將延遲關(guān)閉的時間設(shè)為 1 分鐘：

4. SO_TIMEOUT

這個 Socket 選項在前面已經(jīng)討論過。可以通過這個選項來設(shè)置讀取數(shù)據(jù)超時。當(dāng)輸入流的 read 方法被阻塞時，如果設(shè)置 timeout （ timeout 的單位是毫秒），那么系統(tǒng)在等待了 timeout 毫秒后會拋出一個 InterruptedIOException 例外。在拋出例外后，輸入流并未關(guān)閉，你可以繼續(xù)通過 read 方法讀取數(shù)據(jù)。

如果將 timeout 設(shè)為 0 ，就意味著 read 將會無限等待下去，直到服務(wù)端程序關(guān)閉這個 Socket 。這也是 timeout 的默認(rèn)值。如下面的語句將讀取數(shù)據(jù)超時設(shè)為 30 秒：

當(dāng)?shù)讓拥? Socket 實現(xiàn)不支持 SO_TIMEOUT 選項時，這兩個方法將拋出 SocketException 例外。不能將 timeout 設(shè)為負數(shù)，否則 setSoTimeout 方法將拋出 IllegalArgumentException 例外。

5. SO_SNDBUF

在默認(rèn)情況下，輸出流的發(fā)送緩沖區(qū)是 8096 個字節(jié)（ 8K ）。這個值是 Java 所建議的輸出緩沖區(qū)的大小。如果這個默認(rèn)值不能滿足要求，可以用 setSendBufferSize 方法來重新設(shè)置緩沖區(qū)的大小。但最好不要將輸出緩沖區(qū)設(shè)得太小，否則會導(dǎo)致傳輸數(shù)據(jù)過于頻繁，從而降低網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男省?

如果底層的 Socket 實現(xiàn)不支持 SO_SENDBUF 選項，這兩個方法將會拋出 SocketException 例外。必須將 size 設(shè)為正整數(shù)，否則 setSendBufferedSize 方法將拋出 IllegalArgumentException 例外。

6. SO_RCVBUF

在默認(rèn)情況下，輸入流的接收緩沖區(qū)是 8096 個字節(jié)（ 8K ）。這個值是 Java 所建議的輸入緩沖區(qū)的大小。如果這個默認(rèn)值不能滿足要求，可以用 setReceiveBufferSize 方法來重新設(shè)置緩沖區(qū)的大小。但最好不要將輸入緩沖區(qū)設(shè)得太小，否則會導(dǎo)致傳輸數(shù)據(jù)過于頻繁，從而降低網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男省?

如果底層的 Socket 實現(xiàn)不支持 SO_RCVBUF 選項，這兩個方法將會拋出 SocketException 例外。必須將 size 設(shè)為正整數(shù)，否則 setReceiveBufferSize 方法將拋出 IllegalArgumentException 例外。

7. SO_KEEPALIVE

如果將這個 Socket 選項打開，客戶端 Socket 每隔段的時間（大約兩個小時）就會利用空閑的連接向服務(wù)器發(fā)送一個數(shù)據(jù)包。這個數(shù)據(jù)包并沒有其它的作用，只是為了檢測一下服務(wù)器是否仍處于活動狀態(tài)。如果服務(wù)器未響應(yīng)這個數(shù)據(jù)包，在大約 11 分鐘后，客戶端 Socket 再發(fā)送一個數(shù)據(jù)包，如果在 12 分鐘內(nèi)，服務(wù)器還沒響應(yīng)，那么客戶端 Socket 將關(guān)閉。如果將 Socket 選項關(guān)閉，客戶端 Socket 在服務(wù)器無效的情況下可能會長時間不會關(guān)閉。 SO_KEEPALIVE 選項在默認(rèn)情況下是關(guān)閉的，可以使用如下的語句將這個 SO_KEEPALIVE 選項打開：

8. SO_OOBINLINE

如果這個 Socket 選項打開，可以通過 Socket 類的 sendUrgentData 方法向服務(wù)器發(fā)送一個單字節(jié)的數(shù)據(jù)。這個單字節(jié)數(shù)據(jù)并不經(jīng)過輸出緩沖區(qū)，而是立即發(fā)出。雖然在客戶端并不是使用 OutputStream 向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，但在服務(wù)端程序中這個單字節(jié)的數(shù)據(jù)是和其它的普通數(shù)據(jù)混在一起的。因此，在服務(wù)端程序中并不知道由客戶端發(fā)過來的數(shù)據(jù)是由 OutputStream 還是由 sendUrgentData 發(fā)過來的。下面是 sendUrgentData 方法的聲明：

雖然 sendUrgentData 的參數(shù) data 是 int 類型，但只有這個 int 類型的低字節(jié)被發(fā)送，其它的三個字節(jié)被忽略。下面的代碼 演示了如何使用 SO_OOBINLINE 選項來發(fā)送單字節(jié)數(shù)據(jù)。

由于運行上面的代碼 需要一個服務(wù)器類，因此，在 加了一個類名為 Server 的服務(wù)器類，關(guān)于服務(wù)端套接字的使用方法將會在后面的文章中詳細討論。在類 Server類 中只使用了 ServerSocket 類的 accept 方法接收客戶端的請求。并 從客戶端傳來的數(shù)據(jù)中讀取兩行字符串，并顯示在控制臺上。

測試

由于本例使用了 127.0.0.1 ，因Server 和 Client類 必須在同一臺機器上運行。

運行 Server

運行 Client

在服務(wù)端控制臺的輸出結(jié)果

在ClienT類中使用了 sendUrgentData 方法向服務(wù)器發(fā)送了字符 'A'(65) 和 'B'(66) 。但發(fā)送'B'時 實際發(fā)送的是 322 ，由于 sendUrgentData 只發(fā)送整型數(shù)的低字節(jié)。因此，實際發(fā)送的是 66 。十進制整型 322 的二進制形式如圖 1 所示。

從圖1可以看出，雖然322分布在了兩個字節(jié)上，但它的低字節(jié)仍然是66。

在Client類中使用 flush 將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器。我們可以從輸出結(jié)果發(fā)現(xiàn)一個問題，在Client類中 先后向服務(wù)器發(fā)送了 'C' 、 "hello world"r"n" 、 'A' 、 'B' 。而在服務(wù)端程序的控制臺上顯示的卻是 ABChello world 。這種現(xiàn)象說明使用 sendUrgentData 方法發(fā)送數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)會立即將這些數(shù)據(jù)發(fā)送出去；而使用 write 發(fā)送數(shù)據(jù)，必須要使用 flush 方法才會真正發(fā)送數(shù)據(jù)。