Java nio服务器端对于客户端连接状态的判断

本文将介绍一个基于Java NIO开发的TCP通讯服务器端实现，用于实时监控客户端的连接状态。因为本人第一次用Java写服务器端，甚至是第一次写服务器端程序，因此过程并不是十分顺利，也是一步一个坑在走。之前遇到一个非常棘手的问题，即如果客户端因为断电或异常终止程序时，并不会像服务器发送一个读end-stream的标记，这时，我通过在服务器端给每个客户端连接加心跳监控的方式，主动检查连接状态，当心跳超时未收到客户端回应时，即调用相应客户端的SocketChannel.Close()方法。但是当同一个客户端再次请求建立连接时，会导致服务器通讯线程崩溃。

下面先介绍如何实现主动监听客户端连接状态，再注明解决上述问题的办法。
因本人算是服务器端的初学者，这套方法经测试确实可用，如有不妥之处还望轻喷~也希望能看到各位更完美的解决方案。

如果客户端异常关闭，关闭前没有主动断开TCP连接，这样服务器端无法被动获知客户端的状态。因此通过不断给客户端发送心跳包的方式来主动检测连接情况。

• 以下为监控线程的代码实现：

/** * TCP连接监控线程 * @author Quintus * */public class SocketMonitor implements Runnable{    /**     * 通讯线程发送消息方法     */    private ISend sendFunc;    /**     * 通讯线程的关闭连接方法     */    private IShutDown shutDownFunc;    public SocketMonitor(ISend _sendFunc, IShutDown _shutDownFunc)    {        sendFunc = _sendFunc;        shutDownFunc = _shutDownFunc;    }    public void run()    {        //启一个Timer来监控客户端状态        Timer time = new Timer();        //每隔固定时间执行一次，例如我这里每10秒发送一次心跳包        time.schedule(new ScheduleSend(), 0,NetworkConfig.CheckTCPInterval * 1000);    }    class ScheduleSend extends TimerTask    {        public void run()         {            //GlobalObj.LinkMap存储所有客户端连接数据            if(GlobalObj.LinkMap != null)            {                Iterator iter = GlobalObj.LinkMap.entrySet().iterator();                ArrayList<SocketChannel> shutDownList = new ArrayList<SocketChannel>();                //遍历所有客户端连接                while (iter.hasNext())                 {                    Map.Entry entry = (Map.Entry) iter.next();                    SocketChannel key = (SocketChannel)entry.getKey();                    //更新心跳包用时，当收到客户端回应的心跳包时再将此时间重置为0                    //【注意】客户端为了回应服务器端的心跳检查，也要实现一套心跳包机制，在此略过                    entry.setValue((Integer)entry.getValue() + NetworkConfig.CheckTCPInterval);                    //判断如果心跳包用时超过某个时限，则断开连接。例如我这里的超时时限为30秒，                    //也就是服务器发送三次心跳包客户端都未回应，则判断客户端已失去响应，服务器断开连接。                    if((Integer)entry.getValue() >= NetworkConfig.ShutDownTime)                    {                        shutDownList.add(key);                    }                    else                    {                        S100 sendData = new S100();                        sendData.value = (int)entry.getValue();                        sendFunc.Send(key, sendData);                    }                }                if(shutDownList.size() > 0)                {                    shutDownFunc.ShutDownClient(shutDownList);                }            }        }    }}

下面是需要特殊注意的问题点：

如果服务器因超时而要关闭与客户端的连接时，直接调用以下代码，当被服务器关闭连接的客户端再次请求建立连接时，会导致服务器的通讯线程崩溃。

public void CloseClient(SelectionKey _key)    {        try         {            if(_key != null)            {                _key.cancel();                _key.channel().close();                GlobalObj.LinkMap.remove(_key.channel());                System.out.println("断开连接:"+((SocketChannel)_key.channel()).socket().getPort());            }        }        catch (Exception e)         {            e.printStackTrace();        }    }

正确的做法是当服务器判断超时而要断开与客户端的连接时，调用以下代码：

public void ShutDownClient(SocketChannel _clientSocket)    {        if(_clientSocket.isOpen())        {            try             {                //将连接的输入输出都关闭，而不是直接Close连接                _clientSocket.shutdownInput();                _clientSocket.shutdownOutput();                GlobalObj.LinkMap.remove(_clientSocket);                System.out.println("客户端无响应：" + _clientSocket.socket().getPort());            }            catch (Exception e)             {                e.printStackTrace();            }        }    }

这样，当客户端再次请求建立连接时，服务器端会收到之前产生异常的客户端端口发来一个读end标志，此时会通过以下代码来彻底关闭已经废弃的连接：

...if(key.isReadable()){    SocketChannel clientSocket = (SocketChannel)key.channel();    if(clientSocket.isOpen())    {        ByteBuffer buffer = (ByteBuffer)key.attachment();        int result = clientSocket.read(buffer);        //收到读end-stream标记        if(result == -1)        {            CloseClient(key);        }        else if(result != 0)        {            //读取数据操作        }    }}...public void CloseClient(SelectionKey _key)    {        try         {            if(_key != null)            {                _key.cancel();                _key.channel().close();                GlobalObj.LinkMap.remove(_key.channel());                System.out.println("断开连接:"+((SocketChannel)_key.channel()).socket().getPort());            }        }        catch (Exception e)         {            e.printStackTrace();        }    }

至于上述错误做法导致线程崩溃的原因，目前还不清楚，还望高人指教。