[發(fā)明專利]一種面向多終端無線通信的Socket線程池設(shè)計方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710076545.4
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN106997307A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 嚴軍;倪清榮;周夏杰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學;上海格州電子股份有限公司
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/50;H04L29/06;H04L29/08;H04L1/22
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙)31205
• 代理人: 陸聰明

1.一種面向多終端無線通信的Socket線程池設(shè)計方法，包含多終端無線通信過程、線程池框架設(shè)計、針對多終端無線通信的線程異常處理機制三部分，其特征在于，具體步驟為：

a. 多終端無線通信過程的實現(xiàn)步驟如下：

（a-1）服務(wù)器端的主線程監(jiān)聽特定端口；

（a-2）客戶端發(fā)起連接請求，與服務(wù)器建立Socket連接；

（a-3）服務(wù)器端開辟一個獨立的線程，進行每對連接的數(shù)據(jù)讀寫和數(shù)據(jù)處理操作，將服務(wù)器上的這個獨立線程叫做任務(wù)線程；

（a-4）主線程一旦啟動了任務(wù)線程，就立即去處理下一個客戶端的連接，盡量讓每個客戶端在最短的時間內(nèi)得到響應(yīng)；

（a-5）每個任務(wù)線程啟動后，均獨立于對應(yīng)的客戶端通信，并按照協(xié)議要求處理請求，回復(fù)結(jié)果，完成任務(wù)后關(guān)閉連接，結(jié)束線程；

（a-6）服務(wù)器端持續(xù)處于監(jiān)聽狀態(tài)；

b.線程池框架設(shè)計：

（b-1）根據(jù)服務(wù)器端的CPU數(shù)以及工作所需的線程數(shù)配置線程池的容量；

（b-2）線程池中主要分為主線程、管理線程、任務(wù)線程和輔線程；

（b-3）主線程負責初始化線程池對象，反復(fù)偵聽服務(wù)器端口，對每個客戶端的連接都創(chuàng)建任務(wù)線程，并將它們添加到線程池的任務(wù)隊列中，并通知喚醒線程池管理線程；

（b-4）管理線程負責線程池中線程的管理，在構(gòu)建線程池對象時，一次性創(chuàng)建并啟動，掃描任務(wù)隊列，如果有任務(wù)，就取走一個，啟動該任務(wù)線程，并讓線程池的工作任務(wù)數(shù)加1，如果沒有任務(wù)，則阻塞；

（b-5）任務(wù)線程獨立完成一次連接任務(wù)的線程，由主線程創(chuàng)建并被加入到任務(wù)隊列中，被管理線程取出并啟動，自己完成通信、處理、存儲等任務(wù)后，讓線程池的工作任務(wù)數(shù)減1，然后結(jié)束自己；

（b-6）任務(wù)線程出現(xiàn)異常時，向輔線程進行異常反饋，輔線程根據(jù)反饋的內(nèi)容，提出相應(yīng)的異常處理方案；

（b-7）每個任務(wù)一開始并不啟動，等待管理線程來啟動；線程池對象結(jié)束時，即它的線程組對象被注銷時，所有的管理線程被全部銷毀；

c.針對多終端無線通信的線程異常處理機制：

（c-1）準備任務(wù)所需對象異常處理機制的實現(xiàn)步驟：

（c-1-1）任務(wù)線程中的新任務(wù)開始運行前，輔線程獲取當前任務(wù)所需對象的狀態(tài)；

（c-1-2）如果該任務(wù)所需對象沒有準備齊全，輔線程會命令任務(wù)線程中的任務(wù)，在限定時間內(nèi)等待任務(wù)所需對象空閑；

（c-1-3）如果在限定時間內(nèi)，任務(wù)所需對象準備齊全，則開始任務(wù)；

（c-1-4）如果在限定時間內(nèi)，任務(wù)所需對象沒有準備齊全，則判定線程池死鎖，拋棄該線程請求，接收下一個終端的請求；

（c-2）數(shù)據(jù)重傳機制的實現(xiàn)步驟：

（c-2-1）當服務(wù)器端與手持終端建立Socket連接后，超過限定時間，仍沒有獲取到手持終端的數(shù)據(jù)，則釋放與該手持終端建立的Socket連接資源；

（c-2-2）服務(wù)器端保持監(jiān)聽狀態(tài)，等待接收從手持終端發(fā)來的連接請求；

（c-2-3）若限定時間內(nèi)仍沒有收到手持終端發(fā)來的數(shù)據(jù)，釋放與該手持終端建立的Socket連接資源，重新保持監(jiān)聽狀態(tài)；

（c-2-4）若限定時間內(nèi)完成數(shù)據(jù)的接收，則對數(shù)據(jù)解析并進行相應(yīng)的處理；

（c-3）其他異常情況處理步驟：

（c-3-1）除接收手持終端數(shù)據(jù)之外的任務(wù)占用任務(wù)線程超過限定時間后仍未完成，判定該任務(wù)執(zhí)行異常，拋棄本次任務(wù)請求；

（c-3-2）任務(wù)線程在任務(wù)執(zhí)行時或任務(wù)執(zhí)行后出現(xiàn)異常，該任務(wù)線程會被自動拋棄，線程池會為待處理任務(wù)自動開辟新的任務(wù)線程；

（c-3-3）任務(wù)線程中的每個任務(wù)執(zhí)行完成后，輔線程會核準線程池的線程數(shù)是否與開始的設(shè)置相同，當發(fā)生線程泄露或線程運行異常情況時，輔線程會在線程池中添加新的任務(wù)線程作為補充；

（c-3-4）任務(wù)線程長時間無任務(wù)占用時，輔線程關(guān)閉該任務(wù)線程，等待有新任務(wù)需求時再重新創(chuàng)建。