java网络编程 BufferedReader的readLine方法读不到数据且一直阻塞

最近在整理Java IO相关内容，会遇到一些以前没有注意的问题，特此记录，以供自查和交流。

需求：

基于Java的BIO API，实现简单的客户端和服务端通信模型，客户端使用BufferedReader的readLine方法读取System.in上的用户输入，然后通过字节输出流发送给服务端，服务端使用BufferedReader的readLine方法读取客户端的数据，进行打印；

问题：

服务端没有打印出客户端发送的数据，且卡在BufferedReader的readLine方法处

上代码：

客户端：

java">import java.io.BufferedReader;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;/*** 基于BIO的TCP网络通信的客户端，接收控制台输入的数据，然后通过字节流发送给服务端**/
class ChatClient {public static void main(String[] args) throws IOException {// 连接serverSocket serverSocket = new Socket("localhost", 9999);System.out.println("client connected to server");// 读取用户在控制台上的输入，并发送给服务器InputStream in = System.in;// sendDataToServerByByteStream(in, serverSocket.getOutputStream()); //服务端可以正常接收sendDataToServerByCharStream(in, serverSocket.getOutputStream()); //服务端无法正常接收}/*** 通过字节流发送数据给服务端*/private static void sendDataToServerByByteStream(InputStream in, OutputStream outputStream) throws IOException {byte[] buffer = new byte[1024];int len;// read操作阻塞，直到有数据可读while ((len = in.read(buffer)) != -1) {System.out.println("client receive data from console" + in + " : " + new String(buffer, 0, len));// 发送数据给服务器端outputStream.write(new String(buffer, 0, len).getBytes()); // 此时buffer中是有换行符的}}/*** 通过字符流，使用readLine发送数据给服务端*/private static void sendDataToServerByCharStream(InputStream in, OutputStream outputStream) {String content = null;try (BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));) {// 此时content中已经没有换行符了,// 并且如果原始字节流中没有换行符，该方法内部会循环等待换行符，相当于阻塞在这里content = bufferedReader.readLine();while (content != "exit") {System.out.println("client send data: " + content);outputStream.write(content.getBytes()); // 字节流，没有添加换行符content = bufferedReader.readLine();}} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}

服务端代码：

java">import java.io.BufferedReader;
import java.io.DataInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;/*** 基于BIO的TCP网络通信的服务端，可以接收多个客户端连接，通过字节流接收客户端发送的消息；* 一个客户端需要使用一个线程* todo：线程资源复用** @author freddy*/
class ChatServer {public static void main(String[] args) throws IOException {// 开启server 监听端口ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);while (true) {Socket client = serverSocket.accept(); // 阻塞操作，需要新的线程处理客户端// 接收Client数据，并转发new Thread(new ServerThread(client)).start();}}
}/*** 服务端的线程，一个客户端对应一个*/
class ServerThread implements Runnable {Socket socket;public ServerThread(Socket socket) {this.socket = socket;}@Overridepublic void run() {System.out.println("server had a client" + socket);// 获取输入流程，读取用户输入// 持续接收Client数据，并打印readDataFromClientByCharStream(); // 无法正常读取客户端发送过来的数据}/*** 使用字符流读取客户端的数据，主要使用readLine*/private void readDataFromClientByCharStream() {try (BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));) {// 此时content中已经没有换行符了,// 并且如果原始字节流中没有换行符，该方法内部会循环等待换行符，相当于阻塞在这里String content = bufferedReader.readLine();while (content != "exit") {System.out.println("serer receive data from " + socket + " : " + content);content = bufferedReader.readLine();}} catch (IOException e) {System.out.println("Client disconnect ");}}   
}

先运行服务端，在启动客户端，然后在客户端的控制台发送数据：

可以看到，客户端和服务端之间已经建立了连接，但是服务端并没有打印日志，说明服务端的程序卡在了代码1这个地方。

为什么呢？

那我们需要去看java.io.BufferedReader#readLine()这个方法的源码：

基于debug方式，我们可以看到java.io.BufferedReader#readLine()这个方法

先调用java.io.BufferedReader#fill方法读取输入流的内容

可以看到，这里读取到的内容是hello 5个字符，没有换行符；

fill方法调用完后，回到readLine方法的charLoop中：

可以看到，for循环中有个条件，当读取到的字节中包含'\n' 或者 '\r'的时候，会设置eol = true，后面会根据该eol标志，return读取到的字符串，结束readLine方法；

当读取到的字节中没有'\n' 或者 '\r'的时候，eol = false，readLine方法就会回到

bufferLoop循环中的fill方法继续读取输入流程中的内容：

如果输入流中有内容，会读取后继续判断是否有换行符：'\n' 或者 '\r'

如果输入流中没有内容，那么fill方法会阻塞在java.io.Reader#read(char[], int, int)方法：

这就是服务端的代码阻塞在java.io.BufferedReader#readLine()的原因；

解决问题：

找到问题后，那么我们就好解决问题了：

解决思路如下：

1.服务端仍然使用java.io.BufferedReader#readLine()读取客户端的数据的话，那么客户端发送数据时，就必须代换行符

1.1 客户端在发送完用户数据后，继续Socket.getOutputStream().write("\r\n".getBytes());发送换行符；

1.2 调用增强的输出流的api，直接发送数据的同时发送换行符：

比如：PrintWriter pw = new PrintWriter(outputStream, true);

pw.println(content); // 添加换行符

1.3 调整客户端获取用户输入数据的方式，把用户的换行符直接读取过来后，用原来的方式发送

java">    private static void sendDataToServerByByteStream(InputStream in, OutputStream outputStream) throws IOException {byte[] buffer = new byte[1024];int len;// read操作阻塞，直到有数据可读while ((len = in.read(buffer)) != -1) {System.out.println("client receive data from console" + in + " : " + new String(buffer, 0, len));// 发送数据给服务器端outputStream.write(new String(buffer, 0, len).getBytes()); // 此时buffer中是有换行符的}}

2.服务端调整数据读取方式

客户端使用java.io.DataOutputStream#writeUTF(java.lang.String)发送给数据

服务端使用java.io.DataInputStream#readUTF()方法接收数据

这种方式，是相当于客户端在发送数据的时候，给数据规定了格式，服务端可以根据约定的格式，来正确读取数据；类似于java.io.DataOutputStream#writeShort方法

关于这种思想，用的地方很多

常用来解决RPC发送数据的粘包问题

在常用的RPC框架，如Netty中就有使用；在大数据框架如MapReduce中也有writeShort类似方式序列号和反序列话；

完整的客户端和服务端验证代码如下：

客户端：

java">import java.io.BufferedReader;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;/*** 基于BIO的TCP网络通信的客户端，接收控制台输入的数据，然后通过字节流发送给服务端**/
class ChatClient {public static void main(String[] args) throws IOException {// 连接serverSocket serverSocket = new Socket("localhost", 9999);System.out.println("client connected to server");// 读取用户在控制台上的输入，并发送给服务器InputStream in = System.in;// sendDataToServerByByteStream(in, serverSocket.getOutputStream()); //服务端可以正常接收sendDataToServerByCharStream(in, serverSocket.getOutputStream()); // 服务端无法正常接收}/*** 通过字节流发送数据给服务端*/private static void sendDataToServerByByteStream(InputStream in, OutputStream outputStream) throws IOException {byte[] buffer = new byte[1024];int len;// read操作阻塞，直到有数据可读while ((len = in.read(buffer)) != -1) {System.out.println("client receive data from console" + in + " : " + new String(buffer, 0, len));// 发送数据给服务器端outputStream.write(new String(buffer, 0, len).getBytes()); // 此时buffer中是有换行符的}}/*** 通过字符流，使用readLine发送数据给服务端*/private static void sendDataToServerByCharStream(InputStream in, OutputStream outputStream) {String content = null;try (BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));) {// 此时content中已经没有换行符了,// 并且如果原始字节流中没有换行符，该方法内部会循环等待换行符，相当于阻塞在这里content = bufferedReader.readLine();while (content != "exit") {System.out.println("client send data: " + content);outputStream.write(content.getBytes()); // 字节流，没有添加换行符content = bufferedReader.readLine();}} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}/*** 通过字符流，使用readLine发送数据给服务端*/private static void sendDataToServerByCharStream2(InputStream in, OutputStream outputStream) {String content = null;try (BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));) {// 此时content中已经没有换行符了,// 并且如果原始字节流中没有换行符，该方法内部会循环等待换行符，相当于阻塞在这里content = bufferedReader.readLine();while (content != "exit") {System.out.println("client send data: " + content);outputStream.write(content.getBytes()); // 字节流，没有添加换行符outputStream.write("\r\n".getBytes());content = bufferedReader.readLine();}} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}/*** 通过字符流，使用readLine发送数据给服务端*/private static void sendDataToServerByCharStream3(InputStream in, OutputStream outputStream) {String content = null;try (BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));PrintWriter pw = new PrintWriter(outputStream, true);) {// 此时content中已经没有换行符了,// 并且如果原始字节流中没有换行符，该方法内部会循环等待换行符，相当于阻塞在这里content = bufferedReader.readLine();while (content != "exit") {System.out.println("client send data: " + content);pw.println(content); // 添加换行符content = bufferedReader.readLine();}} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}private static void sendDataToServerByCharStream4(InputStream in, OutputStream outputStream) {String content = null;try (BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));DataOutputStream pw = new DataOutputStream(outputStream);) {// 此时content中已经没有换行符了,// 并且如果原始字节流中没有换行符，该方法内部会循环等待换行符，相当于阻塞在这里content = bufferedReader.readLine();while (content != "exit") {System.out.println("client send data: " + content);pw.writeUTF(content);pw.flush();content = bufferedReader.readLine();}} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}

服务端：

java">import java.io.BufferedReader;
import java.io.DataInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;/*** 基于BIO的TCP网络通信的服务端，可以接收多个客户端连接，通过字节流接收客户端发送的消息；* 一个客户端需要使用一个线程* todo：线程资源复用** @author freddy*/
class ChatServer {public static void main(String[] args) throws IOException {// 开启server 监听端口ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);while (true) {Socket client = serverSocket.accept(); // 阻塞操作，需要新的线程处理客户端// 接收Client数据，并转发new Thread(new ServerThread(client)).start();}}
}/*** 服务端的线程，一个客户端对应一个*/
class ServerThread implements Runnable {Socket socket;public ServerThread(Socket socket) {this.socket = socket;}@Overridepublic void run() {System.out.println("server had a client" + socket);// 获取输入流程，读取用户输入// 持续接收Client数据，并打印readDataFromClientByCharStream(); // 无法正常读取客户端发送过来的数据}/*** 使用字节流读取客户端的数据*/private void readDataFromClientByByteStream() {try (InputStream inputStream = socket.getInputStream()) {byte[] buffer = new byte[1024];int len;// read操作阻塞，直到有数据可读while ((len = inputStream.read(buffer)) != -1) {System.out.println("serer receive data from " + socket + " : " + new String(buffer, 0, len));}} catch (IOException e) {System.out.println(socket + " disconnect ");}}/*** 使用字符流读取客户端的数据，主要使用readLine*/private void readDataFromClientByCharStream() {try (BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));) {// 此时content中已经没有换行符了,// 并且如果原始字节流中没有换行符，该方法内部会循环等待换行符，相当于阻塞在这里String content = bufferedReader.readLine();while (content != "exit") {System.out.println("serer receive data from " + socket + " : " + content);content = bufferedReader.readLine();}} catch (IOException e) {System.out.println("Client disconnect ");}}/*** 使用字符流读取客户端的数据，主要使用readLine*/private void readDataFromClientByCharStream2() {try (DataInputStream dataInputStream = new DataInputStream(socket.getInputStream());) {// 此时content中已经没有换行符了,// 并且如果原始字节流中没有换行符，该方法内部会循环等待换行符，相当于阻塞在这里String content = dataInputStream.readUTF();while (content != "exit") {System.out.println("serer receive data from " + socket + " : " + content);content = dataInputStream.readUTF();}} catch (IOException e) {System.out.println("Client disconnect ");}}
}