Многопоточный сервер

Рассмотрим создание многопоточного сервера. Наш сервер будет уметь немногое: для каждого нового соединения будет создаваться отдельный поток, который будет печатать фразу "jdevnotes multithreaded Server runs" и закрывать соединение. Естественно, что сервер будет слушать какой-либо порт - пусть это будет порт 9000.

Как нам завершать работу сервера? Для этого применим следующий прием: стоп-монитор. Стоп-монитор будет слушать отдельный порт (назовем его стоп-портом) - пусть это будет порт 9001. Если произошло соединение с этим портом и на стоп-монитор отправлена любая последовательность байтов, то стоп-монитор дает команду на прекращение работы. Естественно, что стоп-монитор работает в отдельном потоке.

Сервер будет состоять из 4 файлов:
Main.java - содержит метод main,
StopMonitor.java - содержит стоп-монитор,
MultiThreadedServer.java - основной поток сервера, запускает рабочие потоки, которые и пишут/читают данные для каждого соединения,
Worker.java - рабочий поток.

Код нашего метода main будет таков (Main.java):

public class Main {
    public static final int PORT_WORK = 9000;
    public static final int PORT_STOP = 9001;
 
    public static void main(String[] args) {
        MultiThreadedServer server = new MultiThreadedServer(PORT_WORK);
        new Thread(server).start();
        try {
            Thread monitor = new StopMonitor(PORT_STOP);
            monitor.start();
            monitor.join();
            System.out.println("Right after join.....");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Stopping Server");
        server.stop();
    }
}
 

Что здесь происходит: стартуем MultiThreadedServer, затем стартуем стоп-монитор и присоединяем (join) его к текущему потоку. Теперь текущий поток (т.е. код метода main) будет ждать завершения потока стоп-монитора. И строчка

System.out.println("Right after join.....");

выполнится только после того, как поток стоп-монитора завершится. А завершится он только тогда, когда будет соединение на стоп-порт и на стоп-порт будет отправлена какай-нибудь последовательность байтов.

Смотрим код стоп-монитора (StopMonitor.java):

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.InetAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
 
public class StopMonitor extends Thread {
 
    private ServerSocket serverSocket;
 
    public StopMonitor(int port) {
        setDaemon(true);
        setName("StopMonitor");
        try {
            serverSocket = new ServerSocket(port, 1, InetAddress.getByName("127.0.0.1"));
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
 
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("stop monitor thread listening on: "+ serverSocket.getInetAddress()+":"+serverSocket.getLocalPort());
        Socket socket;
        try {
            socket = serverSocket.accept();
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            reader.readLine();
            System.out.println("stop signal received, stopping server");
            socket.close();
            serverSocket.close();
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }    
}
 

Код MultiThreadedServer будет таков (MultiThreadedServer.java):

import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.io.IOException;
 
public class MultiThreadedServer implements Runnable{
 
    protected int          serverPort   = 9000;
    protected ServerSocket serverSocket = null;
    protected boolean      isStopped    = false;
 
    public MultiThreadedServer(int port){
        this.serverPort = port;
    }
 
    @Override
    public void run(){
        openServerSocket();
        while(! isStopped()){
            Socket clientSocket = null;
            try {
                clientSocket = this.serverSocket.accept();
            } catch (IOException e) {
                if(isStopped()) {
                    System.out.println("Server Stopped.") ;
                    return;
                }
                throw new RuntimeException("Error accepting client connection", e);
            }
            new Thread(
                new Worker(clientSocket)
            ).start();
        }
        System.out.println("Server Stopped.") ;
    }
 
 
    private synchronized boolean isStopped() {
        return this.isStopped;
    }
 
    public synchronized void stop(){
        this.isStopped = true;
        try {
            this.serverSocket.close();
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException("Error closing server", e);
        }
    }
 
    private void openServerSocket() {
        System.out.println("Opening server socket...");
     try {
            this.serverSocket = new ServerSocket(this.serverPort);
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException("Cannot open port " + this.serverPort, e);
        }
    }
 
}

Код рабочего потока (Worker.java):

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
 
 
public class Worker implements Runnable {
 
 protected Socket clientSocket = null;
 
    public Worker(Socket clientSocket) {
        this.clientSocket = clientSocket;
    }
 
    @Override
    public void run() {
        try {
            InputStream input  = clientSocket.getInputStream();
            OutputStream output = clientSocket.getOutputStream();
            long time = System.currentTimeMillis();
            output.write("jdevnotes multithreaded server runs\n".getBytes());
            output.close();
            input.close();
            System.out.println("Request processed: " + time);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
 

Запустив наше приложение, подсоединимся телнетом на порт 9000 локалхоста. Получим ответ:


$ telnet localhost 9000
Trying ::1...
Connected to localhost.
Escape character is '^]'.
jdevnotes multithreaded server runs
Connection closed by foreign host.


Теперь опять же телнетом зайдем на порт 9001 и напишем любую фразу ("ааа"):

$ telnet localhost 9001
Trying ::1...
Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.
Escape character is '^]'.
aaa
Connection closed by foreign host.


После этого произойдет закрытие сокета на порту 9001, окончание работы стоп-монитора, переход выполнения на главный поток (код метода main) и завершение программы. На этом все....