網(wǎng)絡(luò)編程-關(guān)閉連接（2）-Java的NIO在關(guān)閉socket時(shí)，究竟用了哪個(gè)系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)？

背景

在上一講網(wǎng)絡(luò)編程-關(guān)閉連接-C/C++相關(guān)系統(tǒng)調(diào)用中，提到過，目前項(xiàng)目使用Netty框架來實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)編程，查看netty源碼可以得知，netty最終是調(diào)用了java Nio的close接口做的關(guān)閉操作，那么想研究清楚這個(gè)close操作究竟做了什么，可以從兩個(gè)方向入手，這兩個(gè)方向也是從下至上的。

  1. 搞清楚如果使用C/C++編程，應(yīng)該調(diào)用哪個(gè)系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)？函數(shù)內(nèi)部做了什么，涉及到什么TCP/IP的協(xié)議參數(shù)，這些已經(jīng)在上一講中研究明白了。
  2. 搞清楚java nio在調(diào)用close方法時(shí)，究竟使用了哪個(gè)系統(tǒng)調(diào)用？

這一講，主要研究解決第二個(gè)問題，搞清楚java nio在調(diào)用close方法時(shí)，究竟使用了哪個(gè)系統(tǒng)調(diào)用？

實(shí)驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)中，我們會(huì)使用linux下的strace工具，來跟蹤系統(tǒng)調(diào)用。

使用我們的測試代碼，用netty框架搭建了一個(gè)客戶端，其中通過web接口傳入ip端口進(jìn)行連接，連接成功以后，在channelActive回調(diào)方法中先調(diào)用一個(gè)寫文件方法，然后關(guān)閉channel。

測試代碼上傳到github上：

部分關(guān)鍵代碼如圖：

@Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        //寫入本地文件測試字符，然后關(guān)閉channel
        FileWriter fileWriter = new FileWriter("/root/test.txt");
        fileWriter.write("test test hold on");
        fileWriter.flush();
        fileWriter.close();

        //調(diào)用同步方法關(guān)閉
        ChannelFuture sync = ctx.channel().close().sync();
        if(sync.isSuccess()){
            System.out.println("關(guān)閉成功！");
        }else{
            System.out.println("關(guān)閉失??！");
        }
}

在linux虛擬機(jī)上，使用下面指令運(yùn)行該程序

[root@localhost Downloads]# java -jar pro-test-demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar

然后使用ps -ef | grep "java"得到該進(jìn)程的pid。

[root@localhost Downloads]# ps -ef | grep "java"
root       3029   2940 31 13:48 pts/0    00:00:13 java -jar pro-test-demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar
root       3136   3101  0 13:49 pts/2    00:00:00 grep --color=auto java

使用strace跟蹤系統(tǒng)調(diào)用，命令如下：

strace -tt -T -f -v -e trace=all -p 3029 -o ouput.log

java程序運(yùn)行起來如下，我們使用postman傳遞了ip和端口，看到日志輸出為連接成功，并且輸出關(guān)閉成功！

[root@localhost Downloads]# java -jar pro-test-demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar 

  .   ____          _            __ _ _
 /\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __  __ _ \ \ \ \
( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \
 \\/  ___)| |_)| | | | | || (_| |  ) ) ) )
  '  |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / /
 =========|_|==============|___/=/_/_/_/
 :: Spring Boot ::        (v2.1.4.RELEASE)

2020-07-14 13:48:52.225  INFO 3029 --- [           main] c.n.icomp.protestdemo.jfdj.NettyClient   : Starting NettyClient v0.0.1-SNAPSHOT on localhost.localdomain with PID 3029 (/root/Downloads/pro-test-demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar started by root in /root/Downloads)
2020-07-14 13:48:52.229  INFO 3029 --- [           main] c.n.icomp.protestdemo.jfdj.NettyClient   : No active profile set, falling back to default profiles: default
2020-07-14 13:48:53.608  INFO 3029 --- [           main] .s.d.r.c.RepositoryConfigurationDelegate : Multiple Spring Data modules found, entering strict repository configuration mode!
2020-07-14 13:48:53.618  INFO 3029 --- [           main] .s.d.r.c.RepositoryConfigurationDelegate : Bootstrapping Spring Data repositories in DEFAULT mode.
2020-07-14 13:48:53.694  INFO 3029 --- [           main] .s.d.r.c.RepositoryConfigurationDelegate : Finished Spring Data repository scanning in 55ms. Found 0 repository interfaces.
2020-07-14 13:48:54.374  INFO 3029 --- [           main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer  : Tomcat initialized with port(s): 9876 (http)
2020-07-14 13:48:54.410  INFO 3029 --- [           main] o.apache.catalina.core.StandardService   : Starting service [Tomcat]
2020-07-14 13:48:54.410  INFO 3029 --- [           main] org.apache.catalina.core.StandardEngine  : Starting Servlet engine: [Apache Tomcat/9.0.17]
2020-07-14 13:48:54.504  INFO 3029 --- [           main] o.a.c.c.C.[.[localhost].[/protest]       : Initializing Spring embedded WebApplicationContext
2020-07-14 13:48:54.504  INFO 3029 --- [           main] o.s.web.context.ContextLoader            : Root WebApplicationContext: initialization completed in 2187 ms
2020-07-14 13:48:55.144  INFO 3029 --- [           main] o.s.s.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor  : Initializing ExecutorService 'applicationTaskExecutor'
2020-07-14 13:48:55.434  INFO 3029 --- [           main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer  : Tomcat started on port(s): 9876 (http) with context path '/protest'
2020-07-14 13:48:55.436  INFO 3029 --- [           main] c.n.icomp.protestdemo.jfdj.NettyClient   : Started NettyClient in 3.968 seconds (JVM running for 4.79)
2020-07-14 13:50:10.685  INFO 3029 --- [nio-9876-exec-1] o.a.c.c.C.[.[localhost].[/protest]       : Initializing Spring DispatcherServlet 'dispatcherServlet'
2020-07-14 13:50:10.685  INFO 3029 --- [nio-9876-exec-1] o.s.web.servlet.DispatcherServlet        : Initializing Servlet 'dispatcherServlet'
2020-07-14 13:50:10.691  INFO 3029 --- [nio-9876-exec-1] o.s.web.servlet.DispatcherServlet        : Completed initialization in 6 ms
接收到參數(shù)：{"ip":"10.43.11.240","port":"20108"}
連接成功！
關(guān)閉成功！

最后打開output.log查看系統(tǒng)調(diào)用
為了便于我搜索，我提前在代碼中加入了關(guān)鍵的一行

fileWriter.write("test test hold on");

所以搜索的時(shí)候，可以先搜索test test hold on，找到對(duì)應(yīng)寫入的系統(tǒng)調(diào)用，附近應(yīng)該就是close相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用了。

3494  13:53:04.722628 write(103, "test test hold on", 17) = 17 <0.000060>
3494  13:53:04.722755 close(103)        = 0 <0.000251>
3494  13:53:04.723141 getsockopt(102, SOL_SOCKET, SO_LINGER, {l_onoff=0, l_linger=0}, [8]) = 0 <0.000080>

3499  13:53:17.206962 close(102)        = 0 <0.000012>

可以發(fā)現(xiàn)，fd為102的socket就是我們需要檢測的socket，在調(diào)用close真正關(guān)閉之前，還進(jìn)行了獲取SO_LINGER的系統(tǒng)調(diào)用getsockopt，并且l_onoff=0, l_linger=0，會(huì)關(guān)閉讀寫兩方向連接，并且在后臺(tái)繼續(xù)發(fā)送發(fā)送緩沖區(qū)中的內(nèi)容，后面調(diào)用close返回0，代表成功。

總結(jié)

JAVA nio的close操作，使用的是close系統(tǒng)調(diào)用。關(guān)于close系統(tǒng)調(diào)用，可以參考上一講中的內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)編程-關(guān)閉連接-C/C++相關(guān)系統(tǒng)調(diào)用

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