在服務於Socket連接的兩個線程之間共享公共數據

Question

我在SO上看到了很多類似的問題，但幾乎沒有任何人在圖片中有Socket 。 所以請花些時間閱讀這個問題。

我有服務器應用程序（使用ServerSocket ）偵聽請求，當客戶端嘗試連接時，創建新線程以服務客戶端（並且服務器返回到新請求的偵聽模式）。 現在，我需要根據其他客戶端發送到服務器的內容來響應一個客戶端。

例：

• ServerSocket偵聽傳入連接。
• 客戶端A連接，創建新線程以服務A.
• 客戶端B連接，創建新線程以服務B.
• A向服務器發送消息“Hello from A”。
• 將此消息作為對客戶B的響應發送。

我對這整個“線程間通信”的事情不熟悉。 顯然，上面提到的情況聽起來很簡單，但我正在描述這一點以獲得提示，因為我將在客戶端之間交換大量數據，將服務器保持為中間狀態。

另外，如果我想將共享對象限制為10個特定客戶端，該怎么辦？ 這樣，當第11個客戶端連接到服務器時，我創建了新的共享對象，該對象將用於在第11，第12，第13 ......到第20個客戶端之間交換數據。 等等每一組10個客戶端。

我嘗試了什么:(我猜是愚蠢的）

• 我有一個public類，該對象應該作為public static共享，以便我可以將其用作全局而不實例化它，如MyGlobalClass.SharedMsg 。
• 這不起作用，我無法將一個線程中收到的數據發送給另一個線程。

我知道存在明顯的鎖定問題，因為如果一個線程正在寫入一個對象，則其他線程在第一個線程完成寫入之前無法訪問它。

那么這個問題的理想方法是什么呢？

更新

由於我創建線程來提供傳入連接請求的方式，我無法理解如何在線程之間共享相同的對象，因為如上所述使用Global對象不起作用。

以下是我如何監聽傳入連接並動態創建服務線程。

// Method of server class
public void startServer()
{
    if (!isRunning)
    {
        try
        {
            isRunning = true;
            while (isRunning)
            {
                try
                {
                    new ClientHandler(mysocketserver.accept()).start();
                }
                catch (SocketTimeoutException ex)
                {
                    //nothing to perform here, go back again to listening.
                }
                catch (SocketException ex)
                {
                    //Not to handle, since I'll stop the server using SocketServer's close() method, and its going to throw SocketException anyway.
                }
            }
        }
        catch (Exception ex)
        {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
    else
        System.out.println("Server Already Started!");
}

和ClientHandler類。

public class ClientHandler extends Thread
{
    private Socket client = null;
    private ObjectInputStream in = null;
    private ObjectOutputStream out = null;

    public ClientHandler(Socket client)
    {
        super("ClientHandler");
        this.client = client;
    }

    //This run() is common for every Client that connects, and that's where the problem is.
    public void run()
    {
        try
        {
            in = new ObjectInputStream(client.getInputStream());
            out = new ObjectOutputStream(client.getOutputStream());

            //Message received from this thread.
            String msg = in.readObject().toString();
            System.out.println("Client @ "+ client.getInetAddress().getHostAddress() +" Says : "+msg);


            //Response to this client.
            out.writeObject("Message Received");

            out.close();
            in.close();
            client.close();
        }
        catch (Exception ex)
        {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

我相信我正在創建動態線程來為每個連接的客戶端提供服務，使用Global對象共享相同的數據源是不可能的，因為上面的run()主體對於每個連接的客戶端都是完全相同的，因此消費者和生產者都是同樣的方法。 我應該做什么修復，以便我可以為每個連接創建動態線程，並仍然共享相同的對象。

Answer 1

您可能需要一個隊列來在每個客戶端之間進行通信 每個隊列將是從一個客戶端推送到另一個客戶端的數據的“管道”。

您會像這樣使用它（偽代碼）：

Thread 1:
Receive request from Client A, with message for Client B
Put message on back of concurrent Queue A2B
Respond to Client A.

Thread 2:
Receive request from Client B.
Pop message from front of Queue A2B
Respond to Client B with message.

您可能還希望它是通用的，因此您擁有許多客戶端（以及許多線程）可以寫入的AllToB隊列。

注意事項： ConcurrentLinkedQueue ， ArrayBlockingQueue 。

如果要限制消息數，則ArrayBlockingQueue及其容量構造函數允許您執行此操作。 如果您不需要阻止功能，則可以使用方法offer和poll而不是put和take 。

我不擔心共享隊列，這會使問題變得更加復雜。 如果您知道需要解決的內存使用問題，請執行此操作。

編輯：根據您的更新：

如果需要在所有動態創建的實例之間共享單個實例，您可以：

1. 創建一個靜態實例。
2. 將它傳遞給構造函數。

示例1：

public class ClientHandler extends Thread
{
  public static final Map<ClientHandler, BlockingQueue<String>> messageQueues 
    = new ConcurrentHashMap<>();

  <snip>

  public ClientHandler(Socket client)
  {
    super("ClientHandler");
    this.client = client;
    // Note: Bad practice to reference 'this' in a constructor.
    // This can throw an error based on what the put method does.
    // As such, if you are to do this, put it at the end of the method.
    messageQueues.put(this, new ArrayBlockingQueue<>());
  }

  // You can now access this in the run() method like so:
  // Get messages for the current client.
  // messageQueues.get(this).poll();
  // Send messages to the thread for another client.
  // messageQueues.get(someClient).offer(message);

幾個筆記：

• messageQueues對象應該包含客戶端的某種標識符，而不是短暫的對象引用。
• 更可測試的設計會將messageQueues對象傳遞給構造函數以允許模擬。
• 我可能會建議為地圖使用包裝類，因此您可以使用2個參數調用offer，而不必擔心映射語義。