套接字连接使用过多 CPU

Question

我有一个客户端 class，它允许我连接到 ntrip 客户端服务（它基本上是一个 http 服务）。该客户端允许我连接到安全和非安全服务。我正在使用 javax.net 库。这是我的代码：

public class ntripClient_mng implements Runnable{
private static String nServer = "";
private static String nMountpoint = "";
private static String nUsername = "";
private static String nPassword = "";
private static int nPort = 0;
private boolean running = true;
private static boolean secure = false;

public static void main(String[] args){
    for (int i = 0; i < args.length; i++){
        if (args[i].equals("-a")){nServer = args[i+1];}
        if (args[i].equals("-p")){nPort = Integer.parseInt(args[i+1]);}
        if (args[i].equals("-u")){nUsername = args[i+1];}
        if (args[i].equals("-pw")){nPassword = args[i+1];}
        if (args[i].equals("-m")){nMountpoint = args[i+1];}
        if (args[i].equals("-s")){secure = args[i+1].matches("Y") ? true : false;}
    }

public ntripClient_mng(String server, int port, String user, String pass, String mount, String cType){
    nServer = server;
    nUsername = user;
    nPassword = pass;
    nMountpoint = mount;
    nPort = port;
    secure = cType.matches("Y") ? true : false;
}

@Override
public void run() {
    DataOutputStream out = null;
    DataInputStream in = null;
    try {
        Socket s = null;
        SSLSocket sslSocket = null;
        // Creating Client Sockets
        if (secure){
            SSLSocketFactory sslsocketfactory = (SSLSocketFactory)SSLSocketFactory.getDefault();
            sslSocket = (SSLSocket)sslsocketfactory.createSocket(nServer,nPort);
        } else {
            SocketAddress sockaddr = new InetSocketAddress(nServer, nPort);
            s = new Socket();
            s.connect(sockaddr, 10 * 1000);
        }
        if (true) {
            if (secure){
                sslSocket.setSoTimeout(15000);
                out = new DataOutputStream (sslSocket.getOutputStream());
                in = new DataInputStream (sslSocket.getInputStream());
            } else {
                s.setSoTimeout(15000);
                out = new DataOutputStream (s.getOutputStream());
                in = new DataInputStream (s.getInputStream());
            }

            // send a message to the server
            String requestmsg = GETrequest();
            out.write(requestmsg.getBytes());
            out.flush();
            while (running) {
                // receive a response
                byte[] b = new byte[1];
                if (first){
                  for (;;){
                    in.read(b);
                    if (b[0] == -45) break;
                  }
                  baos.write(b);
                  first = false;
                }
                for (;;){
                   in.read(b);
                   if (b[0] == -45){
                      break;
                   } else {
                      baos.write(b);
                   }
                }
                byte[] bytes = baos.toByteArray();
                decodeMessage(bytes);
                baos.reset();
                baos.write(b);
            }
        }
    } 
    catch (UnknownHostException ex) {ex.printStackTrace();} 
    catch (IOException ex) {ex.printStackTrace();} 
}}

该代码对于安全连接和非安全连接都运行良好。然而，困扰我的是在连接到非安全服务时过度使用 CPU。当我连接到安全服务时，一个运行线程的 CPU 使用率约为 0.3%。当我连接到一个非安全的时，CPU 使用率约为 30%。显然这里有问题，但我不明白它是什么。

编辑

我已经根据答案中的建议编辑了代码。现在我正在读取数据，一次一个字节，并使用一个停止字节来停止读取。这可能是正确的做法，但问题仍然存在。在连接到某些服务时，CUP 使用率达到 30%。

可能是什么问题？ javax.net 库是否有问题？问题可能是由服务器本身引起的吗？任何帮助，将不胜感激。

Answer 1

// send a message to the server
while (running)
{
    // receive a response
    if (secure)
    {
      // ... some code here
    }
    else
    {
      // !CHANGES HERE!
      byte[] bytes = readTillTimeout(in);
      decodeMessage(bytes);
    }
}

我通常只是逐字节读取，然后使用 ByteArrayOutputStream.

将它们相加

当没有更多可用字节时，读取方法将锁定一小段时间（您指定的setSoTimeout(...)）。如果在该延迟内没有收到任何内容，那么它将抛出一个 SocketTimeoutException，这意味着您的数据已到达末尾。

private byte[] readTillTimeout(DataInputStream in) throws IOException {
    ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(1024);
    try
    {
        int input = in.read();
        if (input == -1) throw new IllegalStateException("disconnected");
        baos.write((byte)input);
    }
    catch (SocketTimeoutException ste)
    {
    }
    return baos.toByteArray();
}

我认为 setSoTimeout(value) 真的不应该超过 2 秒。

我在许多应用程序中使用了这种方法。我刚刚用您指定的代码对此进行了测试。就像你说的，之前是 30% CPU 使用率。现在大约是 ~0%。

编辑：（因为 EJP 否决了我的回答）

我们今天的听众很难。

是的，超时确实不总是一个好的解决方案。例如，有时您想阅读直到找到特定字符。与工业机器通信的一种非常流行的方法是使每条消息以 STX(0x02) 字节开始并以 ETX(0x03) 字节结束。

这是一个使用 startByte 和 stopByte 输入的代码示例。

private byte[] readMessage(DataInputStream in, byte startByte, byte stopByte) throws IOException {
    ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(1024);
    try
    {
        for(;;)
        {
            int input = in.read();
            if (input == -1) throw new IllegalStateException("disconnected");
            if (input == startByte) break;
        }
        
        for(;;)
        {
            int input = in.read();
            if (input == -1) throw new IllegalStateException("disconnected");
            if (input == stopByte) break;
            baos.write((byte)input);
        }
    }
    catch (SocketTimeoutException ste)
    {
      return null;
    }
    return baos.toByteArray();
}

套接字连接使用过多 CPU

Excessive CPU usage upon socket connection

java

sockets

connection

multithreading

编辑

编辑：（因为 EJP 否决了我的回答）