Socket 编程中，如何处理缓存问题？

在Socket编程中,经常会遇到缓存相关的问题,主要包括:

1. 发送缓存:发送数据太快,网络无法及时发送,需要缓存待发送数据。
2. 接收缓存:接收数据太快,应用层来不及处理,需要缓存待接收数据。
3. 滑动窗口:根据网络拥塞状况动态调整发送窗口大小,控制发送速度。

处理这些缓存相关问题的主要方法有:

1. 设置缓冲区:为Socket的输入输出流设置较大缓冲区,临时保存数据。
2. 发送窗口控制:动态控制允许发送的最大未确认数据量,根据网络状况调整窗口大小。
3. 流控制:如果接收缓存满了,通知对端停止或者减慢发送,直到处理完毕为止。
4. 包头设计:在每个数据包中添加包序号、确认序号等信息,用于流量控制和差错重传。

代码示例:

// 服务端  
ServerSocket server = new ServerSocket(8000);
Socket socket = server.accept();
socket.setReceiveBufferSize(1024);  // 设置接收缓冲区大小

InputStream in = socket.getInputStream();
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;  
while ((len = in.read(buffer)) != -1) {
    // ...处理接收到的数据   
}

// 客户端
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8000);
socket.setSendBufferSize(1024);  // 设置发送缓冲区大小
int windowSize = 512;  // 发送窗口大小 
int seq = 0;  // 数据包序号

OutputStream out = socket.getOutputStream();
byte[] data = "Hello".getBytes();
for (int i = 0; i < data.length; i += windowSize) {
    int end = Math.min(i + windowSize, data.length);
    byte[] packet = Arrays.copyOfRange(data, i, end);
    // 在数据包添加序号等信息
    out.write(packet);          
    seq++;  
    // 获取确认信息,调整窗口大小
    int ack = in.read();      
    windowSize = adjustWindowSize(ack, windowSize); 
}

除此之外,我们也可以通过在应用层使用堆栈、队列等数据结构对数据进行缓存,分批异步处理发送和接收的数据,达到流控的目的。