套接字連接超時上限

Question

我正在使用Java套接字。 我有這行代碼：

Socket webSocket = new Socket();
webSocket.connect(new InetSocketAddress(domain, 80), 120000);

指定的超時為120000ms（2分鍾）。 我很好奇這個超時是否真正兌現了，或者它是否被設置為平台默認的連接超時值。 另外，如何檢查平台的默認連接超時值？ 換句話說，調用此代碼的超時時間是：

Socket webSocket = new Socket(domain, 80);

首先，此超時平台是否依賴？ 我知道有SO_TIMEOUT ，但我認為它僅影響read()超時，而不影響connect() 。

我認為存在默認超時，因為未指定超時值仍會導致Connection timed out: connect 。

Answer 1

進一步研究，您會發現Java連接超時和系統級連接超時之間有細微的差別。

通過更改行：

webSocket.connect(new InetSocketAddress(domain, 80), 120000);

像這樣：

webSocket.connect(new InetSocketAddress(domain, 80), 10);

您會看到完全不同的異常： java.net.SocketTimeoutException而不是通常的java.net.ConnectException 。

實際Socket.connect()的實際調用延遲到SocketImpl抽象類，以便確切的機制由實現定義。 從Socket connect()方法的摘錄中可以看出：

...
if (!oldImpl)
    impl.connect(epoint, timeout);
else if (timeout == 0) {
    if (epoint.isUnresolved())
        impl.connect(addr.getHostName(), port);
    else
        impl.connect(addr, port);
...

從根本上講，第二個異常（ ConnectException ）是一個與實現有關的異常，這意味着OS本身具有設置Java異常之前已達到的最大超時。 進一步探索，檢查了ConnectException的堆棧跟蹤后，我們在Windows機器上看到了以下內容：

Exception in thread "main" java.net.ConnectException: Connection timed out: connect
    at java.net.DualStackPlainSocketImpl.connect0(Native Method)
    at java.net.DualStackPlainSocketImpl.socketConnect(DualStackPlainSocketImpl.java:79)
    at java.net.AbstractPlainSocketImpl.doConnect(AbstractPlainSocketImpl.java:350)
    at java.net.AbstractPlainSocketImpl.connectToAddress(AbstractPlainSocketImpl.java:206)
    at java.net.AbstractPlainSocketImpl.connect(AbstractPlainSocketImpl.java:188)
    at java.net.PlainSocketImpl.connect(PlainSocketImpl.java:172)
    at java.net.SocksSocketImpl.connect(SocksSocketImpl.java:392)
    at java.net.Socket.connect(Socket.java:589)
    at java.net.Socket.connect(Socket.java:538)

請注意，實際上是從本機方法（即從本節（由OpenJDK提供））傳播的異常：

rv = connect(fd, (struct sockaddr *)&sa, sa_len);
if (rv == SOCKET_ERROR) {
    int err = WSAGetLastError();
    if (err == WSAEWOULDBLOCK) {
        return java_net_DualStackPlainSocketImpl_WOULDBLOCK;
    } else if (err == WSAEADDRNOTAVAIL) {
        JNU_ThrowByName(env, JNU_JAVANETPKG "ConnectException",
            "connect: Address is invalid on local machine, or port is not valid on remote machine");
    } else {
        NET_ThrowNew(env, err, "connect");
    }
    return -1;  // return value not important.
}

該行：

rv = connect(fd, (struct sockaddr *)&sa, sa_len);

實際上是對Winsock2 connect函數的調用，可以在此處查看其MSDN頁面。 Winsock2套接字本身已設置為默認套接字（ setsockopt中的optval為零）。 這意味着它將繼承發送和接收的所有系統默認超時。 如果連接嘗試超過默認超時值，則將SOCKET_ERROR放入rv ，從而導致該行：

NET_ThrowNew(env, err, "connect");

運行時，將ConnectException傳播到堆棧中。 （如果您不相信我，請查看OpenJDK源DualStackPlainSocketImpl.c中的DualStackPlainSocketImpl.c ）。

好吧……Java設置的超時值在哪里？ 在轉換為文件DualStackPlainSocketImpl.java的本地層之前， DualStackPlainSocketImpl.java在方法socketConnect() ，向上一級堆棧，特別是以下片段：

configureBlocking(nativefd, false);
try {
    connectResult = connect0(nativefd, address, port);
    if (connectResult == WOULDBLOCK) {
        waitForConnect(nativefd, timeout);
    }
} finally {
    configureBlocking(nativefd, true);
}

其中connect0是對本機函數的實際調用。

本質上，當為Java提供有限的，非零的超時時，它將以異步模式啟動本機套接字連接，並等待超時終止或本機方法完成（以先到者為准）。 設置較大的超時值的問題在於，本機連接函數本身可能會超時並拋出ConnectException而不是通常的SocketTimeoutException 。 （在Java 8下的特定Windows 10系統上）。

可以在各種系統上執行相同的操作，以確定套接字超時工作的確切機制。

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tl; dr：

共識是，基本上所有套接字操作都是實現定義的。 即使從第一個堆棧層開始，您仍然會發現Socket將大部分工作推遲到由操作系統實現的某些抽象SocketImpl上。 這樣，一個操作系統完全有可能（如上所述）超時，更長或更短或完全不存在。 從某種意義上說，只有在Java超時時間短於操作系統默認超時時間（如果有）的情況下，Java超時才能正常工作，因此您應該准備處理兩種情況（由於OS的本機超時與Java相比，操作系統拋出異常）特定的超時時間）。

Answer 2

默認套接字超時為0，這表示永不超時。 如果它實際上在x分鍾后超時，則表明它已在代碼中設置。 您的情況是2分鍾。