Java 使用Socket正確讀取數據姿勢
前言
平時日常開發(fā)用得最多是Http通訊，接口調試也比較簡單的，也有比較強大的框架支持（OkHttp）。
個人平時用到socket通訊的地方是Android與外設通訊，Android與ssl服務通訊，這種都是基于TCP/IP通訊，而且服務端和設備端協(xié)議都是不能修改的，只能按照相關報文格式進行通信。
但使用socket通訊問題不少，一般有兩個難點：
1、socket通訊層要自己寫及IO流不正確使用，遇到讀取不到數據或者阻塞卡死現象或者數據讀取不完整
2、請求和響應報文格式多變（json,xml,其它），解析麻煩，如果是前面兩種格式都簡單，有對應框架處理，其它格式一般都需要自己手動處理。
本次基于第1點問題做了總結，歸根結底是使用read()或readLine()導致的問題
Socket使用流程
1、創(chuàng)建socket
2、連接socket
3、獲取輸入輸出流
字節(jié)流：
InputStream mInputStream = mSocket.getInputStream(); OutputStream mOutputStream = mSocket.getOutputStream();
字符流：
BufferedReader mBufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(mSocket.getInputStream(), "UTF-8")); PrintWriter mPrintWriter = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(mSocket.getOutputStream(), "UTF-8")), true);
至于實際使用字節(jié)流還是字符流，看實際情況使用。如果返回是字符串及讀寫與報文結束符(/r或/n或/r/n)有關，使用字符流讀取，否則字節(jié)流。
4、讀寫數據
5、關閉socket
如果是Socket短連接，上面五個步驟都要走一遍；
如果是Socket長連接，只需關注第4點即可，第4點使用不慎就會遇到上面出現的問題。
實際開發(fā)中，長連接使用居多，一次連接，進行多次收發(fā)數據。
特別注意：使用長連接不能讀完數據后立馬關閉輸入輸出流，必須再最后不使用的時候關閉
Socket數據讀寫
當socket阻塞時，必須設置讀取超時時間，防止調試時，socket讀取數據長期掛起。
mSocket.setSoTimeout(10* 1000); //設置客戶端讀取服務器數據超時時間
使用read()讀取阻塞問題
日常寫法1：
mOutputStream.write(bytes);
mOutputStream.flush();
byte[] buffer = new byte[1024];
int n = 0;
ByteArrayOutputStream output = new ByteArrayOutputStream();
while (-1 != (n = mInputStream .read(buffer))) {
output.write(buffer, 0, n);
}
//處理數據
output.close();
byte[] result = output.toByteArray();
上面看似沒有什么問題，但有時候會出現mInputStream .read(buffer)阻塞，導致while循環(huán)體里面不會執(zhí)行
日常寫法2：
mOutputStream.write(bytes); mOutputStream.flush(); int available = mInputStream.available(); byte[] buffer = new byte[available]; in.read(buffer);
上面雖然不阻塞，但不一定能讀取到數據，available 可能為0，由于是網絡通訊，發(fā)送數據后不一定馬上返回。
或者對mInputStream.available()修改為：
int available = 0;
while (available == 0) {
available = mInputStream.available()；
}
上面雖然能讀取到數據，但數據不一定完整。
而且，available方法返回估計的當前流可用長度，不是當前通訊流的總長度，而且是估計值；read方法讀取流中數據到buffer中，但讀取長度為1至buffer.length，若流結束或遇到異常則返回-1。
最終寫法（遞歸讀取）：
/**
* 遞歸讀取流
*
* @param output
* @param inStream
* @return
* @throws Exception
*/
public void readStreamWithRecursion(ByteArrayOutputStream output, InputStream inStream) throws Exception {
long start = System.currentTimeMillis();
while (inStream.available() == 0) {
if ((System.currentTimeMillis() - start) > 20* 1000) {//超時退出
throw new SocketTimeoutException("超時讀取");
}
}
byte[] buffer = new byte[2048];
int read = inStream.read(buffer);
output.write(buffer, 0, read);
SystemClock.sleep(100);//需要延時以下，不然還是有概率漏讀
int a = inStream.available();//再判斷一下，是否有可用字節(jié)數或者根據實際情況驗證報文完整性
if (a > 0) {
LogUtils.w("========還有剩余：" + a + "個字節(jié)數據沒讀");
readStreamWithRecursion(output, inStream);
}
}
/**
* 讀取字節(jié)
*
* @param inStream
* @return
* @throws Exception
*/
private byte[] readStream(InputStream inStream) throws Exception {
ByteArrayOutputStream output = new ByteArrayOutputStream();
readStreamWithRecursion(output, inStream);
output.close();
int size = output.size();
LogUtils.i("本次讀取字節(jié)總數：" + size);
return output.toByteArray();
}
上面這種方法讀取完成一次后，固定等待時間，等待完不一定有數據，若沒有有數據，響應時間過長，會影響用戶體驗。我們可以再優(yōu)化一下：
/**
* 遞歸讀取流
*
* @param output
* @param inStream
* @return
* @throws Exception
*/
public void readStreamWithRecursion(ByteArrayOutputStream output, InputStream inStream) throws Exception {
long start = System.currentTimeMillis();
int time =500;//毫秒，間看實際情況
while (inStream.available() == 0) {
if ((System.currentTimeMillis() - start) >time) {//超時退出
throw new SocketTimeoutException("超時讀取");
}
}
byte[] buffer = new byte[2048];
int read = inStream.read(buffer);
output.write(buffer, 0, read);
int wait = readWait();
long startWait = System.currentTimeMillis();
boolean checkExist = false;
while (System.currentTimeMillis() - startWait <= wait) {
int a = inStream.available();
if (a > 0) {
checkExist = true;
// LogUtils.w("========還有剩余：" + a + "個字節(jié)數據沒讀");
break;
}
}
if (checkExist) {
if (!checkMessage(buffer, read)) {
readStreamWithRecursion(output, inStream, timeout);
}
}
}
/**
* 讀取等待時間，單位毫秒
*/
protected int readWait() {
return 100;
}
/**
* 讀取字節(jié)
*
* @param inStream
* @return
* @throws Exception
*/
private byte[] readStream(InputStream inStream) throws Exception {
ByteArrayOutputStream output = new ByteArrayOutputStream();
readStreamWithRecursion(output, inStream);
output.close();
int size = output.size();
LogUtils.i("本次讀取字節(jié)總數：" + size);
return output.toByteArray();
}
上面這種延遲率大幅降低，目前正在使用該方法讀取，再也沒有出現數據讀取不完整和阻塞現象。不過這種，讀取也要注意報文結束符問題，何時讀取完畢問題。
使用readreadLine()讀取阻塞問題
日常寫法：
mPrintWriter.print(sendData+ "\r\n"); mPrintWriter.flush(); String msg = mBufferedReader.readLine(); //處理數據
細心的你發(fā)現，發(fā)送數據時添加了結束符，如果不加結束符，導致readLine()阻塞，讀不到任何數據，最終拋出SocketTimeoutException異常
特別注意：
報文結束符：根據實際服務器規(guī)定的來添加，必要時問后端開發(fā)人員或者看接口文檔是否有說明
不然在接口調試上會浪費很多寶貴的時間，影響后期功能開發(fā)。
使用readLine()注意事項：
- 1、讀入的數據要注意有/r或/n或/r/n
這句話意思是服務端寫完數據后，會打印報文結束符/r或/n或/r/n；
同理，客戶端寫數據時也要打印報文結束符，這樣服務端才能讀取到數據。
- 2、沒有數據時會阻塞，在數據流異?；驍嚅_時才會返回null
- 3、使用socket之類的數據流時，要避免使用readLine()，以免為了等待一個換行/回車符而一直阻塞
上面長連接是發(fā)送一次數據和讀一次數據，保證了當次通訊的完整性，必須要時需要同步處理。
也有長連接，客戶端開線程循環(huán)阻塞等待服務端數據發(fā)送數據過來，比如：消息推送。平時使用長連接都是分別使用不同的命令發(fā)送數據且接收數據，來完成不同的任務。
總結
實際開發(fā)中，長連接比較復雜，還要考慮心跳，丟包，斷開重連等問題。使用長連接時，要特別注意報文結束符問題，結束符只是用來告訴客戶端或服務端數據已經發(fā)送完畢，客戶端或服務端可以讀取數據了，否則客戶端或服務端會一直阻塞在read()或者readLine()方法。
以上為個人經驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。
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