Java 套接字的 PrintWriter 线程安全吗？答案

【问题标题】：Is a Java socket's PrintWriter thread safe?Java 套接字的 PrintWriter 线程安全吗？
【发布时间】：2009-04-03 14:53:27
【问题描述】：

所以，我有两个线程。

线程一管理客户端连接。（只有一个客户端和一个服务器）
我称它为我的服务器线程。

线程二管理向客户端发送消息。我称它为我的消息处理器线程。

线程一负责定期向客户端发送心跳。

在编程时，我假设套接字不是线程安全的，但缓冲区是，只要我为服务器和处理器线程使用单独的缓冲区就可以了。

我还假设“PrintWriter”类似于 Java 中的套接字缓冲区。

在这些假设下，我编写了这个函数来发送心跳：

public void sendHeartBeat(){
        logger.info("Sending a hearbeat!");
        PrintWriter printWriter=null;
        try {
            printWriter = new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream());
        } catch (IOException e) {
            logger.info(e.toString());
        }
        if(printWriter!=null){
            printWriter.print("HEARTBEAT#");
            printWriter.flush();
        }
    }

另一个线程，“处理器”线程做了类似的事情：

printWriter=new PrintWriter(theServer.getClientSocket().getOutputStream());

以这种方式，我每次希望发送心跳时都会创建一个新的“缓冲区”，并且我的消息永远不会被覆盖。

不幸的是，情况似乎并非如此。我通过管道收到一条消息，如下所示： dsgdsbHEARTBEAT#sdg

这会导致稍后发生核心转储。

这是我的问题：

1) 套接字显然不是线程安全的，但是我从它们那里得到的 PrintWriters 是线程安全的吗？还是只是返回相同的 PrintWriter？

2) 什么类似于 Java 中的套接字缓冲区？我应该如何看待这个问题？

3) 如何使这些线程不写入套接字上的同一个缓冲区？

【问题讨论】：

标签： java multithreading sockets

【解决方案1】：

将这些多个PrintWriters 放在同一个流上是一个糟糕的设计。实际上，您至少希望调用它们的对象是同步的（或线程受限的）。

但是，假设出于某种原因您确实需要多个 PrintWriters：

第一个问题：Writers 不要使用this 作为锁。 PrintWriter 和 BufferedWriter 默认都使用 Writer 作为锁。这显然是彻底坏掉了。他们应该使用Writer 的锁，而不是Writer 本身。考虑到锁定Object 的功能会消除静态类型安全性，这是一个简单的错误。因此，您需要构造一个PrintWriter，并将套接字OutputStream（或其他一些常见对象）作为锁。

其次，我们在PrintWriter 中有缓冲。所以在缓冲区结束时，一半被写入，一半等待下一次写入。为防止这种情况发生，要么在外部锁定以组合 print 和 flush，要么使用自动刷新并添加换行符。

所以，它不是有意义地线程安全的，但你可以破解它。或者你可以使用更好的设计。

【讨论】：

为此我查看了 Java SE 1.6.0_31 src。 'PrintWriter(Writer out)' 最终调用'protected Writer(Object lock)' 并且在那里，'Writer' 将这个'lock' 分配给它的内部'lock'，它在'Writer' 中用于同步。你能请。解释一下为什么你认为这里的锁定被破坏了？
@shrini1000 PrintWriter 用super(out); 调用Writer(Object lock)。所以lock 是out，而不是out.lock。（这是一个实施问题 - 似乎缺少规范。）
在 Java 8 中似乎仍然是这种情况—— PrintWriter 调用 super(out) 并且 lock is out 而不是 out.lock。

【解决方案2】：

您需要一种在线程之间使用相同PrintWriter 的方法（t1.writer == t2.writer，而不仅仅是从相同OutputStream 创建的PrintWriters）。同一个PrintWriter，所有的写操作都是同步的。

【讨论】：

你是说 PrintWriters 是线程安全的，但 OutputStreams 不是？
我认为 Chris 说 PrintWriter 是线程安全的，但同一流上的两个线程安全并没有意义。因此使用一个。