如何生成套接字线程并使用UDP广播数据包与主线程进行报警通信？

Question

我是Java初学者。我有一个设备，每隔5s发送一次UDP广播ping包，很少发送警报（一种警报）。

我希望有一个java程序，它监听ping数据包，并显示上次ping以来的时间，如果在一定的时间内没有收到ping，或者如果收到来自传感器的实际警报，它会发出某种警报。

我无耻地从stackoverflow复制了这段代码，但是serversocket.receive(receivePacket)阻塞，所以计数器不能工作。

我认为我需要生成一个线程来打开套接字并等待接收到的数据，然后以某种方式与主线程通信而不阻塞，这样计时器就可以运行，但我不知道如何实现这一点。

package com.testing;

import java.io.IOException;
import java.net.*;
import java.time.Duration;
import java.time.LocalTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class Receiver {  // from https://stackoverflow.com/a/13780614/1340782

    public static void main(String[] args) {
        int port = args.length == 0 ? 8266 : Integer.parseInt(args[0]);
        new Receiver().run(port);
    }

    public void run(int port) {
        try {
            DatagramSocket serverSocket = new DatagramSocket(port);
            byte[] receiveData = new byte[8];
            String sendString = "pong";
            byte[] sendData = sendString.getBytes("UTF-8");

            System.out.printf("Listening on udp:%s:%d%n",
                    InetAddress.getLocalHost().getHostAddress(), port);
            DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(receiveData,
                    receiveData.length);


            LocalTime lastPing = java.time.LocalTime.now();
            String lastMessage = "";

            while(true)
            {
                serverSocket.receive(receivePacket);
                String sentence = new String( receivePacket.getData(), 0,
                        receivePacket.getLength() );
//                System.out.println(java.time.LocalTime.now().truncatedTo(ChronoUnit.SECONDS) + " RECEIVED: " + sentence);
                LocalTime now = java.time.LocalTime.now();
                lastMessage = now.format(DateTimeFormatter.ofPattern("HH:mm:ss"))
                        + " RECEIVED: " + sentence;
                if (sentence.equals("ping")) {
                    lastPing = java.time.LocalTime.now();
                }
                lastMessage = lastMessage + " - " + Duration.between(lastPing,now).toMillis() + "ms since last ping";
                System.out.print(lastMessage);
                System.out.print("\r");
            }
        } catch (IOException e) {
            System.out.println(e);
        }
        // should close serverSocket in finally block
    }
}

谢谢大家

Answer 1

在本例中，您使用的是阻塞IO，因此，如果您希望在套接字等待数据的同时运行某些内容，您将需要另一个线程，正如您已经发现的那样。

在本例中，看起来您并不真正需要自己管理线程，而是使用Java的repeating scheduler服务，这样您就可以让一个任务在每个p时间段内重复运行。

进行网络连接的代码不需要任何更改，只需将管理ping的代码提取到一个单独的方法中，该方法将执行如下操作：

java prettyprint-override">import java.time.Duration;
import java.time.Instant;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;

class Scratch
{
    // AtomicReference helps exchange data between threads safely
    static final AtomicReference<Instant> lastPing = new AtomicReference<>();

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException
    {

        // the lambda below will run every 2 seconds
        Executors.newSingleThreadScheduledExecutor().scheduleAtFixedRate(() -> {
            Instant lastPingTime = lastPing.get();
            if (lastPingTime == null)
            {
                System.out.println("No ping yet");
            }
            else
            {
                System.out.println("Last ping was " + Duration.between(lastPingTime, Instant.now()) + " ago");
            }
        }, 0, 2, TimeUnit.SECONDS);

        // simulate a ping from the main Thread after 5 seconds
        Thread.sleep(5_000L);

        lastPing.set(Instant.now());
    }
}

No ping yet
No ping yet
No ping yet
Last ping was PT0.999S ago
Last ping was PT2.997S ago
Last ping was PT4.995S ago
...

希望这足以让你畅通。关于Java中的多线程有很多要读的，但是知道了可以使用AtomicReference以及它的基本表亲(AtomicBoolean、AtomicInteger...)在不同的线程之间安全地交换数据应该已经足够您现在实现您想要的了。

了解JavaExecutorService（我在上面使用Executors创建了一个）也很重要，因此您不需要直接自己创建线程（服务将为您完成）。请注意，由于ExecutorService通常在内部保留一个线程池，因此您需要确保在完成后调用它的close()，否则您的应用程序将永远无法完成运行（对于GUI和服务器可能没有问题，但对于CLI和短时间运行的进程则没有问题）。