java - 如何等到 TCP 端口在 Java 中真正( native )关闭？

Question

我为什么要问这个？

如果你愿意，你可以跳过这个故事。不过，有些人可能会感兴趣。

我有一个用 Java 编写的嵌入式 ZooKeeper 服务器。在单元测试中，我动态地将端口分配给测试服务器。在分配端口之前，我通过打开 ServerSocket 检查它是否未被使用。 , 然后关闭它。

它时常发生，在单元测试中我得到 BindException当我启动我的服务器时 (不可能是我将同一个端口分配给两个服务器，因为我也使用文件锁来实现互斥)。事实证明，原因是，为了进行端口检查，我​​打开了端口，然后关闭了它，它在操作系统级别等待了一段时间，直到端口可以重新打开。

然而，有一个选项 ( StandardSocketOptions.SO_REUSEADDR ) 可以告诉 Java 套接字，可以重用处于 TIMED_WAIT 状态的旧套接字。检查 ZooKeeper 代码后，它实际上设置为 true(参见 org.apache.zookeeper.server.NIOServerCnxnFactory.configure(InetSocketAddress, int)):

@Override
public void configure(InetSocketAddress addr, int maxcc) throws IOException {
    configureSaslLogin();

    thread = new Thread(this, "NIOServerCxn.Factory:" + addr);
    thread.setDaemon(true);
    maxClientCnxns = maxcc;
    this.ss = ServerSocketChannel.open();
    ss.socket().setReuseAddress(true);
    LOG.info("binding to port " + addr);
    ss.socket().bind(addr);
    ss.configureBlocking(false);
    ss.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
}

我的 test但是证明它不起作用。我得到 BindException(在 Linux JDK 1.7.0_60 下)。

在检查了 ServerSocketChannel 实现(JDK 1.7.0_60)之后，我意识到，这在 linux 下是行不通的。参见 sun.nio.ch.ServerSocketChannelImpl.setOption(SocketOption<T>, T) :

public <T> ServerSocketChannel setOption(SocketOption<T> paramSocketOption, T paramT) throws IOException
{
    if (paramSocketOption == null)
        throw new NullPointerException();
    if (!(supportedOptions().contains(paramSocketOption)))
        throw new UnsupportedOperationException("'" + paramSocketOption + "' not supported");
    synchronized (this.stateLock) {
        if (!(isOpen()))
            throw new ClosedChannelException();
        if ((paramSocketOption == StandardSocketOptions.SO_REUSEADDR) && (Net.useExclusiveBind()))
        {
            this.isReuseAddress = ((Boolean)paramT).booleanValue();
        }
        else {
            Net.setSocketOption(this.fd, Net.UNSPEC, paramSocketOption, paramT);
        }
        return this;
    }
}

不幸的是Net.useExclusiveBind()在 linux 下永远不会返回 true，如果你检查它的来源 in the hopefully similar OpenJDK这取决于 Net.isExclusiveBindAvailable() , 在 Linux 下为 -1。

您有解决方法吗？

除了打开 ServerSocket 之外，Java 中有没有一种方法可以等到端口真正 native 关闭？没有 SO_REUSEADDR 并检查我是否得到 BindException ？当然，这不是解决方案，因为我必须再次关闭该 ServerSocket。为什么在 Java 中没有像在阻塞模式下关闭套接字那样的东西，只有当套接字真正在操作系统级别关闭时才会返回？

Answer 1

恐怕你分析了sun.nio.ch.ServerSocketChannelImpl.setOption(SocketOption<T>, T)实现不正确。

“独占绑定(bind)”仅在 Windows 上使用，与其他平台无关。您可以在 sources of the sun.nio.ch.Net class 中查看.具体见isExclusiveBindAvailable()的评论.

当独占绑定(bind)不可用时，ServerSocketChannelImpl.setOption只需调用 Net.setSocketOption最后会调用 native setsockopt功能。

顺便说一句，服务器端套接字可能不处于 TIME_WAIT 状态，但也处于 FIN_WAIT_1 或 FIN_WAIT_2(等待客户端确认关闭)。这in-depth description of the TCP state machine可能会有帮助。