Java：停止线程化TCP服务器的好方法？

Question

我有以下TCP客户端-服务器通信结构：

• 在服务器启动时，服务器启动接受器线程，该线程接受客户端连接并将ServerSocket传递给它。
• 当客户端连接到达时，接受器线程在ServerSocket上调用accept()并将客户端套接字提交给工作线程（通过执行器/线程池），然后提供客户端套接字。
• 工作线程循环从客户端套接字流中读取数据，处理并发送回复。

问题是如何优雅地停止整个系统？我可以通过关闭ServerSocket来停止接受器线程。这将导致accept()阻塞调用抛出SocketException。但是如何停止工作线程？它们从流中读取数据，而此调用是阻塞的。根据this，流不会抛出InterruptedException，因此无法使用interrupt()中断工作线程。

看起来我需要从另一个线程关闭工作套接字，对吗？为此，套接字应该成为公共字段，或者应该提供一个方法在工作线程中关闭它。这样做好吗？还是我的整个设计有缺陷？

- Vladislav Rastrusny

Answer 1

您的模型运行正常。中断非可中断结构（如IO）的最佳方法是关闭套接字。当然，如果IO函数不对中断做出反应，则在进入阻塞状态之前可以处理它，但您实际上没有太多好的选择。

- John Vint

Answer 2

在关闭服务器时，您不能只是简单地停止它。由于需要确保一致性，清理过程可能会花费一些时间。

想象一下一个数据库服务器，如果您在其执行事务时直接关闭它，可能会导致数据不一致。这就是为什么通常需要一段时间来关闭服务器的原因。

• 您必须首先停止服务器中接受新连接的功能。
• 然后，您可以等待当前的工作线程完成它们的工作，然后关闭服务器并正式关闭。
• 或者您可以强制使工作线程关闭其与客户端的连接（可能使用某种标志），这可能意味着需要进行一些清理以保持数据一致性，例如撤销事务或对文件或内存中所做的任何更改。

在服务器端关闭与客户端的连接应该会导致客户端方面的EOF，根据我的理解。

[编辑-1]

我研究了一下这个问题，因为我已经有一段时间没有使用套接字，并且我觉得这个问题很有趣。正如其他人指出的那样，我认为唯一的选择是关闭socket，而根据Javadocs，这将自动关闭输入和输出流。

如果存在线程处于等待状态或睡眠状态而不是IO阻塞的机会，我认为仍然建议对给定套接字的相应工作线程发出Thread.interrupt()，因为无法确定每个线程的阻塞状态。

public static class IOServerWorker implements Runnable{

        private Socket socket;

        public IOServerWorker(Socket socket){
            this.socket = socket;
        }

        @Override
        public void run() {
            String line = null;
            try{
                BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
                while( (line = reader.readLine())!=null){
                    System.out.println(line);
                }
                reader.close();
            }catch(IOException e){
                //TODO: do cleanup here
                //TODO: log | wrap | rethrow exception
            }
        }
    }

- Edwin Dalorzo

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我非常理解这个问题。"然后你可以等待当前的工作线程完成它们的工作" - 如果你再读一遍我的问题，你会发现这是一个问题。工作线程可能会被从套接字流中读取而阻塞。问题是如何优雅地中断它们。标志在这里不起作用，因为工作线程在阻塞I/O状态时无法检查它。 - Vladislav Rastrusny

“你不能简单地停止服务器。” 实际上，如果您的服务器设计正确（包括ACID事务等），仅停止它是可以工作的。导致数据库提交的更改被认为已经发生，而未发生的更改从未发生过。将数据库与业务逻辑和Web前端分离并使其良好运行的原因之一就是这一点。 - Donal Fellows

Answer 3

我建议使用一个布尔标记，工作线程定期检查。将该标记称为shouldStop，如果设置为true，则工作线程会清理资源并退出。按照这种方法可以实现一些清理代码，以避免资源未被释放等问题。

- Chris Thompson

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最佳实践是使用Thread.interrupted()。这是标准解决方案，在线程池中可以正确工作。 - Andrey Vityuk

@Andrey Vityuk，Thread.interrupted实际上不是很好的做法，因为它会重置中断标志。你可能想要使用Thread.interrupt或Thread.isInterrupted。话虽如此，正如我在答案中所说，许多IO结构并没有考虑线程中断，因此（尽管我部分同意您的评论），在这种情况下并不适用。 - John Vint

@Andrey 当一个线程被阻塞在读取套接字时，中断它将不会起作用。关闭套接字并捕获SocketException异常以进行一些清理是关闭线程的唯一方法。 - Gabriel Llamas