基于透明Socket的JMX超时设置-技术开发专区

基于透明Socket的JMX超时设置

作者：IT168 董咏编辑：李宁 2007-06-13 14:03

【IT168 专稿】在使用JMX 远程管理API时，我们经常会遇到需要缩短连接超时的问题，一般缺省的超时时间是一至两分钟。

一、框架代码的实现

使用Socket是最完美的的远程连接超时设置技术，下面是创建Socket对象的代码：

建立连接一般的写法是：

Socket s = new Socket(host, port);

而要定制超时的写法则为：

SocketAddress addr = new InetSocketAddress(host, port);
Socket s = new Socket();
s.connect(addr, timeoutInMilliSeconds);

这种写法使用了底层的socket技术。如果使用JMX远程管理API, 通常不能访问socket。如果一定要使用这种技术的话，需颇费一番周折。其工作量取决于采用的连接协议。

很多情况下，可采用简单而通用的技术——即在另外的线程空间创建一个远程连接，然后等待线程结束。如果超过timeout时间设置而线程仍未结束，则直接将线程舍弃。虽然仍然要在两分钟后才能知晓远程系统已死机，但在这段时间程序可继续作别的事情。

这种做法最适合于远程连接一台机器的情况。如果应用程序需要同时创建多个远程连接，舍弃线程的做法要慎用，因为很可能会遇到必须舍弃很多线程的情况。

在Java SE 5平台上，java.util.concurrent包是作为管理线程创建和通讯的。最简易的方式是单线程执行器。

以下方法用于连接一给定的JMXServiceURL，超时设置为5秒：

JMXConnector jmxc = connectWithTimeout(jmxServiceURL, 5, TimeUnit.SECONDS);

这个方法最初的版本：

JMXConnector connectWithTimeout(JMXServiceURL url, long timeout, TimeUnit unit) ...{
    ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
    Future<JMXConnector> future = executor.submit(new Callable<JMXConnector>() ...{
    public JMXConnector call() ...{
        return JMXConnectorFactory.connect(url);
    }
    });
    return future.get(timeout, unit);
}
这种解决方案当连接在设置时限内成功创建时是正确的。对于尝试连接很长时间后失败的情况也是正确的。但是如果连接在超时设置之后成功了，则这个连接不可能被调用者使用。

第二版
以下是第二版的框架
JMXConnector connectWithTimeout(JMXServiceURL url, long timeout, TimeUnit unit) ...{
    final BlockingQueue<Object> mailbox = new ArrayBlockingQueue<Object>(1);
    final ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
    executor.submit(new Runnable() ...{
    public void run() ...{
        JMXConnector connector = JMXConnectorFactory.connect(url);
        if (!mailbox.offer(connector))
        connector.close();
    }
    });
    Object result = mailbox.poll(timeout, unit);
    if (result == null) ...{
    if (!mailbox.offer(""))
        result = mailbox.take();
    }
    return (JMXConnector) result;
}

值得注意的是，发送给邮箱的只有一个对象。包括三种情况：

（1）如果连接尝试在时限内完成，连接器对象发送给邮箱，并返回给调用者

（2）如果超时，主线程会向邮箱发送一个任意对象（空字符串，或任意其它对象），从而通知连接线程连接已经超时，并关闭新建的连接。

（3）如果超时刚好在连接建立的同时发生，主线程又发现邮箱已满，在这种情况下主线程会将连接器对象捡起并返回。

以上代码仅是框架，增加几处细节可使代码更加完善。

首先增加异常处理。一个连接尝试的结果可能是异常而不是JMXConnector。虽然并不改变代码的逻辑，但增加了代码的复杂性。

主线程调用BlockingQueue.poll则抛出异常InterruptedException，代码必须处理这异常。

其次是在完成连接后清除连接线程。框架代码没有对ExecutorService调用shutdown()方法，所以每次调用connectWithTimeout时，都生成一个新的单线程执行器对象及其线程。垃圾收集器可能会会受这些执行器对象和线程，但不该依赖于这种可能性的因素。

关于线程还有些微妙之处，框架中的代码会生成一些非守护线程。主线程结束时，因为还有未结束的非守护线程所以应用程序还不能结束。如果有一个线程还在尝试连接而应用程序却结束运行，那个线程就会一直残留到连接尝试超时为止，这一点正是我们要竭力避免的。因此我们的目标变成创建一个守护线程。

详细代码如下

public static JMXConnector connectWithTimeout(
        final JMXServiceURL url, long timeout, TimeUnit unit)
        throws IOException ...{
    final BlockingQueue<Object> mailbox = new ArrayBlockingQueue<Object>(1);
    ExecutorService executor =
        Executors.newSingleThreadExecutor(daemonThreadFactory);
    executor.submit(new Runnable() ...{
        public void run() ...{
        try ...{
            JMXConnector connector = JMXConnectorFactory.connect(url);
            if (!mailbox.offer(connector))
            connector.close();
        } catch (Throwable t) ...{
            mailbox.offer(t);
        }
        }
    });
    Object result;
对象结果：
    try ...{
        result = mailbox.poll(timeout, unit);
        if (result == null) ...{
        if (!mailbox.offer(""))
            result = mailbox.take();
        }
    } catch (InterruptedException e) ...{
        throw initCause(new InterruptedIOException(e.getMessage()), e);
    } finally ...{
        executor.shutdown();
    }
    if (result == null)
        throw new SocketTimeoutException("Connect timed out: " + url);
    if (result instanceof JMXConnector)
        return (JMXConnector) result;
    try ...{
        throw (Throwable) result;
    } catch (IOException e) ...{
        throw e;
    } catch (RuntimeException e) ...{
        throw e;
    } catch (Error e) ...{
        throw e;
    } catch (Throwable e) ...{
        // In principle this can't happen but we wrap it anyway
        throw new IOException(e.toString(), e);
    }
    }

    private static <T extends Throwable> T initCause(T wrapper, Throwable wrapped) ...{
    wrapper.initCause(wrapped);
    return wrapper;
    }

    private static class DaemonThreadFactory implements ThreadFactory ...{
    public Thread newThread(Runnable r) ...{
        Thread t = Executors.defaultThreadFactory().newThread(r);
        t.setDaemon(true);
        return t;
    }
    }
    private static final ThreadFactory daemonThreadFactory = new DaemonThreadFactory();

initCause方法虽然只使用了一次，但对于处理没有可抛出参数的那些异常来说却很方便。如果java.util.concurrent包中提供守护线程工厂类DaemonThreadFactory，就不需要每个程序员重新发明轮子了。

代码改进

以上的代码并不能令人十分满意。在用户取消或中断等干扰的情况下，会出现一些特殊的边界条件：已经返回连接结果，而任务却取消了，这样就发生了JMXConnector的泄漏；或者在主线程将要返回的时候，去关闭JMXConnector。

结论

以上介绍了在完全不必考虑底层Socket机制的条件下，如何在创建远程连接时设置超时。这种技术在很多场合下是颇有实用价值的，并且不只局限于JMX 远程API，访问web服务或EJB等场合也可采用。

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