【问题标题】:Finding out what network sockets are open in the current Java VM找出当前 Java VM 中打开了哪些网络套接字
【发布时间】:2012-07-25 01:18:53
【问题描述】:

我正在编写一个端到端测试,我的 Java 程序会释放其所有资源 - 线程、服务器套接字、客户端套接字。它是一个库,因此不能通过退出 JVM 来释放资源。 Testing the releasing of threads 很简单,因为您可以向 ThreadGroup 询问其中的所有线程,但我还没有找到一种获取当前 JVM 正在使用的所有网络套接字列表的好方法。

有什么方法可以从 JVM 获取所有客户端和服务器套接字的列表,类似于 netstat? 我正在使用 NettyOIO(即 java.net.ServerSocket 和 @ 987654326@) 在 Java 7 上。该解决方案需要同时在 Windows 和 Linux 上运行。

我的第一个偏好是使用纯 Java 从 JVM 询问它。我试图寻找 MX Bean 或类似的,但没有找到。

另一种选择可能是连接到 JVM 的分析/调试 API 并询问 Socket 和 ServerSocket 的所有实例,但我不知道该怎么做以及是否可以在没有本机代码的情况下完成(AFAIK,@987654327 @ 仅限本机)。此外,它不应该让测试变慢(即使我最慢的端到端测试也只有 0.5 秒,其中包括启动另一个 JVM 进程)。

如果询问 JVM 不起作用,第三种选择是创建一个在创建时跟踪所有套接字的设计。这样做的缺点是可能会丢失创建套接字的某些位置。由于我使用的是 Netty,它似乎可以通过包装 ChannelFactory 并使用 ChannelGroup 来实现。

【问题讨论】:

  • 我会从 Java 运行 netstat 或扫描 /proc/self/fd 的套接字;)
  • 它需要同时在 Windows 和 Linux 上工作,所以 netstat 不是一个选项。
  • Linux 没有相当于 Windows 的 netstat 吗? >_>
  • 我认为 Windows 没有 netstat - 似乎有。 :) 无论如何,我能够实现一个纯 Java 的解决方案,如我的回答 stackoverflow.com/a/11696077/62130 中所述

标签: java sockets monitoring netty


【解决方案1】:

我能够连接到 java.net.Socketjava.net.ServerSocket 并窥探这些类的所有新实例。完整代码可见in the source repository。以下是该方法的概述:

当实例化 Socket 或 ServerSocket 时,其构造函数中的第一件事是调用 setImpl() 实例化真正实现套接字功能的对象。默认实现是java.net.SocksSocketImpl 的实例,但可以通过设置自定义java.net.SocketImplFactoryjava.net.Socket#setSocketImplFactoryjava.net.ServerSocket#setSocketFactory 来覆盖它。

java.net.SocketImpl 的所有实现都是包私有的,这有点复杂,但有一点反射并不难:

private static SocketImpl newSocketImpl() {
    try {
        Class<?> defaultSocketImpl = Class.forName("java.net.SocksSocketImpl");
        Constructor<?> constructor = defaultSocketImpl.getDeclaredConstructor();
        constructor.setAccessible(true);
        return (SocketImpl) constructor.newInstance();
    } catch (Exception e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}

SocketImplFactory 实现在创建时监视所有套接字,如下所示:

    final List<SocketImpl> allSockets = Collections.synchronizedList(new ArrayList<SocketImpl>());
    ServerSocket.setSocketFactory(new SocketImplFactory() {
        public SocketImpl createSocketImpl() {
            SocketImpl socket = newSocketImpl();
            allSockets.add(socket);
            return socket;
        }
    });

请注意,setSocketFactory/setSocketImplFactory 只能调用一次,因此您要么只需要一个测试来执行此操作(就像我拥有的​​那样),要么您必须创建一个静态单例(糟糕!)来保存该间谍。

那么问题来了,那如何判断socket是否关闭呢? Socket 和 ServerSocket 都有一个方法 isClosed(),但它使用这些类内部的布尔值来跟踪它是否已关闭 - SocketImpl 实例没有一种简单的方法来检查它是否已关闭。 (顺便说一句,Socket 和 ServerSocket 都由 SocketImpl 支持 - 没有“ServerSocketImpl”。)

谢天谢地,SocketImpl 引用了它所支持的 Socket 或 ServerSocket。上述setImpl() 方法调用impl.setSocket(this)impl.setServerSocket(this),并且可以通过调用java.net.SocketImpl#getSocketjava.net.SocketImpl#getServerSocket 来取回该引用。

再一次,这些方法是包私有的,所以需要一点反思:

private static Socket getSocket(SocketImpl impl) {
    try {
        Method getSocket = SocketImpl.class.getDeclaredMethod("getSocket");
        getSocket.setAccessible(true);
        return (Socket) getSocket.invoke(impl);
    } catch (Exception e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}

private static ServerSocket getServerSocket(SocketImpl impl) {
    try {
        Method getServerSocket = SocketImpl.class.getDeclaredMethod("getServerSocket");
        getServerSocket.setAccessible(true);
        return (ServerSocket) getServerSocket.invoke(impl);
    } catch (Exception e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}

注意getSocket/getServerSocket不能在SocketImplFactory内部调用,因为Socket/ServerSocket只有在SocketImpl从那里返回后才设置它们。

现在有了所有必要的基础设施来检查我们的测试,无论我们想要什么 Socket/ServerSocket:

    for (SocketImpl impl : allSockets) {
        assertIsClosed(getSocket(impl));
    }

完整的源代码是here

【讨论】:

  • 这很有趣。我把它拉进去发现,即使可以立即愉快地创建一个新的套接字,isClosed() 有时也会返回 false。 :/ 所以我打开/关闭同一个套接字的所有四个测试都通过了,除了套接字检查断言。 :)
【解决方案2】:

我自己没有尝试过,但 JavaSpecialists 时事通讯提出了类似的问题:

http://www.javaspecialists.eu/archive/Issue169.html

在底部,他描述了一种使用 AspectJ 的方法。您可以将切入点放在创建套接字的构造函数周围,并在其中注册套接字创建的代码。

【讨论】:

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