java - 找出当前 Java VM 中打开了哪些网络套接字

Question

我正在编写一个端到端测试，我的 Java 程序会释放其所有资源 - 线程、服务器套接字、客户端套接字。它是一个库，因此不能通过退出 JVM 来释放资源。 Testing the releasing of threads 很简单，因为你可以向 ThreadGroup 查询其中的所有线程，但是我还没有找到一个很好的方法来获取当前 JVM 正在使用的所有网络套接字的列表。

有什么方法可以从 JVM 获取所有客户端和服务器套接字的列表，类似于 netstat？ 我在 Java 7 上使用 Netty 和 OIO(即 java.net.ServerSocket 和 java.net.Socket )。解决方案需要同时在 Windows 和 Linux 上运行。

我的第一个偏好是使用纯 Java 从 JVM 询问它。我试图寻找 MX Bean 或类似的，但没有找到。

另一种选择可能是连接到 JVM 的分析/调试 API 并询问 Socket 和 ServerSocket 的所有实例，但我不知道该怎么做以及是否可以在没有 native 代码的情况下完成(AFAIK，JVMTI 是仅限 native )。此外，它不应该使测试变慢(即使我最慢的端到端测试也只有 0.5 秒，其中包括启动另一个 JVM 进程)。

如果询问 JVM 不起作用，第三种选择是创建一个在创建时跟踪所有套接字的设计。这样做的缺点是可能会丢失创建套接字的某些位置。由于我使用的是 Netty，它似乎可以通过包装 ChannelFactory 并使用 ChannelGroup 来实现。

Answer 1

我能够连接到 java.net.Socket 和 java.net.ServerSocket 并窥探这些类的 all 新实例。完整代码可见in the source repository .以下是该方法的概述:

当一个 Socket 或 ServerSocket 被实例化时，它的构造函数中的第一件事就是调用 setImpl() 来实例化真正实现套接字功能的对象。默认实现是 java.net.SocksSocketImpl 的一个实例，但可以通过设置自定义 java.net.SocketImplFactory 来覆盖它。通过java.net.Socket#setSocketImplFactory和 java.net.ServerSocket#setSocketFactory .

java.net.SocketImpl 的所有实现都使这有点复杂。是包私有(private)的，但有一点反射并不难:

private static SocketImpl newSocketImpl() {
    try {
        Class<?> defaultSocketImpl = Class.forName("java.net.SocksSocketImpl");
        Constructor<?> constructor = defaultSocketImpl.getDeclaredConstructor();
        constructor.setAccessible(true);
        return (SocketImpl) constructor.newInstance();
    } catch (Exception e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}

用于在所有套接字创建时监视它们的 SocketImplFactory 实现如下所示:

    final List<SocketImpl> allSockets = Collections.synchronizedList(new ArrayList<SocketImpl>());
    ServerSocket.setSocketFactory(new SocketImplFactory() {
        public SocketImpl createSocketImpl() {
            SocketImpl socket = newSocketImpl();
            allSockets.add(socket);
            return socket;
        }
    });

请注意，setSocketFactory/setSocketImplFactory 只能调用一次，因此您要么只需要一个测试来执行此操作(就像我拥有的​​那样)，要么您必须创建一个静态单例(糟糕!)来保存该 spy 。

那么问题来了，那如何判断socket是否关闭呢？ Socket 和 ServerSocket 都有一个方法 isClosed()，但它使用这些类内部的 boolean 值来跟踪它是否已关闭 - SocketImpl 实例没有简单的方法来检查它是否已关闭关闭。 (顺便说一句，Socket 和 ServerSocket 都由 SocketImpl 支持 - 没有“ServerSocketImpl”。)

谢天谢地，SocketImpl 引用了它所支持的 Socket 或 ServerSocket。前面提到的 setImpl() 方法调用 impl.setSocket(this) 或 impl.setServerSocket(this)，并且可以取回那个引用通过调用 java.net.SocketImpl#getSocket 或 java.net.SocketImpl#getServerSocket。

再一次，这些方法是包私有(private)的，所以需要一点反射(reflection):

private static Socket getSocket(SocketImpl impl) {
    try {
        Method getSocket = SocketImpl.class.getDeclaredMethod("getSocket");
        getSocket.setAccessible(true);
        return (Socket) getSocket.invoke(impl);
    } catch (Exception e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}

private static ServerSocket getServerSocket(SocketImpl impl) {
    try {
        Method getServerSocket = SocketImpl.class.getDeclaredMethod("getServerSocket");
        getServerSocket.setAccessible(true);
        return (ServerSocket) getServerSocket.invoke(impl);
    } catch (Exception e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}

注意getSocket/getServerSocket不能在SocketImplFactory内部调用，因为Socket/ServerSocket只有在SocketImpl从那里返回后才会设置它们。

现在有了所有必要的基础设施来检查我们的测试，无论我们想要什么 Socket/ServerSocket:

    for (SocketImpl impl : allSockets) {
        assertIsClosed(getSocket(impl));
    }

完整的源代码是here .