基于Java多線程技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)編程研究

姚凱+劉琳琳

摘 要

Java語(yǔ)言的基本運(yùn)行依靠虛擬機(jī)，且要求虛擬機(jī)具備不同操作系統(tǒng)，因此，其運(yùn)行過(guò)程具備跨多個(gè)平臺(tái)的特征。能夠用于屏蔽其他操作系統(tǒng)之間的差異。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)程序的編寫而言，跨平臺(tái)的特征是十分必要的。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)編程 多線程技術(shù) Java

進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程工作的主要目的是：以網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為基礎(chǔ)，間接或者直接與不同計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行交流、通訊。當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)編程中存在以下兩方面問(wèn)題：

（1）找準(zhǔn)主機(jī)能夠穩(wěn)定、安全地傳輸數(shù)據(jù)；

（2）是否能夠確定網(wǎng)絡(luò)中是一臺(tái)主機(jī)或者多臺(tái)主機(jī)。

計(jì)算機(jī)IP層（位于TCP/IP協(xié)議）的主要功能為定位網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)，也是傳輸數(shù)據(jù)的路由器，通過(guò)IP地址能夠直接明確互聯(lián)網(wǎng)中的主機(jī)位置。同時(shí)，TCP層可提供數(shù)據(jù)的傳輸機(jī)制，屬于網(wǎng)絡(luò)變成對(duì)象，目前較為流行的網(wǎng)絡(luò)編程模型是客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)。

1 具體與應(yīng)用

當(dāng)運(yùn)行一個(gè)應(yīng)用程序的時(shí)候，就啟動(dòng)了一個(gè)進(jìn)程，當(dāng)然有些會(huì)啟動(dòng)多個(gè)進(jìn)程。啟動(dòng)進(jìn)程的時(shí)候，操作系統(tǒng)會(huì)為進(jìn)程分配資源，其中最主要的資源是內(nèi)存空間，因?yàn)槌绦蚴窃趦?nèi)存中運(yùn)行的。在進(jìn)程中，有些程序流程塊是可以亂序執(zhí)行的，并且這個(gè)代碼塊可以同時(shí)被多次執(zhí)行。實(shí)際上，這樣的代碼塊就是線程體。線程是進(jìn)程中亂序執(zhí)行的代碼流程。當(dāng)多個(gè)線程同時(shí)運(yùn)行的時(shí)候，這樣的執(zhí)行模式成為并發(fā)執(zhí)行。

2 Java多線程

線程的是java.lang.Thread類，在虛擬機(jī)啟動(dòng)之后，通常只有Java類的main方法這個(gè)普通線程運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)可以創(chuàng)建和啟動(dòng)新的線程；守護(hù)線程（damon thread），守護(hù)線程在后臺(tái)運(yùn)行，提供程序運(yùn)行時(shí)所需的服務(wù)。當(dāng)虛擬機(jī)中運(yùn)行的所有線程都是守護(hù)線程時(shí)，虛擬機(jī)終止運(yùn)行。Java線程模型涉及可以動(dòng)態(tài)更改的線程優(yōu)先級(jí)。線程的優(yōu)先級(jí)是從1到10之間的一個(gè)數(shù)字，數(shù)字越大表明的任務(wù)越緊急。JVM的標(biāo)準(zhǔn)需要先選用較高優(yōu)先級(jí)的線程，再過(guò)渡到較低線程，因此，整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在處理相同級(jí)別的線程時(shí)通常采取隨機(jī)原則，處理線程的關(guān)鍵因素為基層操作系統(tǒng)。

3 在Socket基礎(chǔ)上低層次的Java編程

3.1 通訊

通常情況下，網(wǎng)絡(luò)上的兩個(gè)程序會(huì)有雙向的通訊進(jìn)行連接，以此來(lái)交換數(shù)據(jù)，Socket即為該雙向鏈路的一端，它主要用來(lái)連接服務(wù)方與客戶方。其次，它屬于編程界面的一種，較為流行。一個(gè)Socket由一個(gè)端口號(hào)進(jìn)行確定，具有唯一性。

以往的UNIX環(huán)境中，不僅僅只有Socket能夠進(jìn)行TCP/IP協(xié)議，Socket支持的協(xié)議種類較多，這兩者之間不存在必要的相關(guān)性。Socket在Java環(huán)境下需要以TCP/IP協(xié)議作為基礎(chǔ)。

3.2 創(chuàng)建線程分析及線程同步的情況

主要有兩種方式，第一種是運(yùn)用繼承類的Thread的方式進(jìn)行創(chuàng)建，其中的子類重載是run0方式，具體的實(shí)現(xiàn)方式如下所示：class Thead Name extends Thread，其中在線程中類的代碼入口處是以線程的方式運(yùn)行。而第二種方式是建立Runnable的接口類，因?yàn)樵贘ava程序中不支持更多的繼承性，所以為了能夠通過(guò)線性方式更好地運(yùn)行和繼承其他的類，則需要通過(guò)Runnable的接口，而在Runnable中的接口則是能進(jìn)過(guò)run0。

運(yùn)用兩個(gè)或者是兩個(gè)以上的線程可以更好地分享資源，而在實(shí)際操作過(guò)程中就需要充分保障資源的共享性，因此，這就需要運(yùn)用一定的方式充分確定資源情況，并能夠結(jié)合當(dāng)前線程被占用的情況來(lái)達(dá)到此目的，所以這一過(guò)程可以稱之為同步。而在Java中，為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)這一不同的目標(biāo)，則需要在占用程序中更好地保障線程處于被占用的對(duì)象中，這就需要借助于管程機(jī)制得以實(shí)現(xiàn)。在規(guī)定的時(shí)間中看，可以通過(guò)線程的方式而有效獲得管程，當(dāng)這個(gè)步驟能夠通過(guò)同步的方式而實(shí)現(xiàn)返回目標(biāo)時(shí)，此時(shí)的線程可以提升管理的效率。然而在Java中需要對(duì)每個(gè)對(duì)象都進(jìn)行不同鎖定，并結(jié)合每一個(gè)線程而組合一個(gè)集合，從而能夠保證對(duì)象能夠順利生成。

4 TCP與UDP兩類傳輸協(xié)議

在TCP/IP協(xié)議名稱中雖然只存在TCP這一個(gè)協(xié)議名，但在這個(gè)傳輸層中卻同時(shí)包含有TCP與UDP這兩個(gè)協(xié)議，其中TCP是一種面向連接以保障傳輸可靠性的協(xié)議，TCP的全稱為Tranfer Control Protocol，通過(guò)該協(xié)議，通常可以得到無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)流，且是順序的，能夠在接收方和發(fā)送方這兩個(gè)成對(duì)的socket之間建立連接，從而在TCP協(xié)議的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)通信。UDP屬于一種一種無(wú)連接的協(xié)議，其全稱為User Datagram Protocol，能夠在網(wǎng)絡(luò)上以任何可能的路徑傳達(dá)到目的地，所以在這個(gè)過(guò)程中，傳達(dá)目的地以及傳達(dá)內(nèi)容的準(zhǔn)確性是無(wú)法得到保障的。由于TCP協(xié)議是一個(gè)面向連接的協(xié)議，所以往往在建立數(shù)據(jù)連接之前需要建立數(shù)據(jù)連接，從而會(huì)多出一個(gè)建立連接的時(shí)間，影響傳輸效率。

5 總結(jié)

總而言之，編程是被個(gè)別創(chuàng)建的，可以歸類到線程組中，為方便調(diào)試和監(jiān)視，線程可以將它們歸類到線程組中，在創(chuàng)建線程的同時(shí)將其與一個(gè)線程組進(jìn)行關(guān)聯(lián)，因而線程組組織線程在使用大量線程的程序時(shí)可能具有與非常重要的作用。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要是通過(guò)通信設(shè)施、傳輸介質(zhì)以及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，將地點(diǎn)分散的計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和資源共享，而網(wǎng)絡(luò)編程通過(guò)程序的編寫能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，其中Java語(yǔ)言通過(guò)其提供的接口能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)編程提供極大方便。

參考文獻(xiàn)

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