网络编程-关闭连接（2）-Java的NIO在关闭socket时，究竟用了哪个系统调用函数？
背景
在上一讲网络编程-关闭连接-C/C++相关系统调用中，提到过，目前项目使用Netty框架来实现的网络编程，查看netty源码可以得知，netty最终是调用了java Nio的close接口做的关闭操作，那么想研究清楚这个close操作究竟做了什么，可以从两个方向入手，这两个方向也是从下至上的。
- 搞清楚如果使用C/C++编程，应该调用哪个系统调用函数？函数内部做了什么，涉及到什么TCP/IP的协议参数，这些已经在上一讲中研究明白了。
- 搞清楚java nio在调用close方法时，究竟使用了哪个系统调用？
这一讲，主要研究解决第二个问题，搞清楚java nio在调用close方法时，究竟使用了哪个系统调用？
实验
在实验中，我们会使用linux下的strace工具，来跟踪系统调用。
使用我们的测试代码，用netty框架搭建了一个客户端，其中通过web接口传入ip端口进行连接，连接成功以后，在channelActive回调方法中先调用一个写文件方法，然后关闭channel。
测试代码上传到github上：
部分关键代码如图：
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
//写入本地文件测试字符，然后关闭channel
FileWriter fileWriter = new FileWriter("/root/test.txt");
fileWriter.write("test test hold on");
fileWriter.flush();
fileWriter.close();
//调用同步方法关闭
ChannelFuture sync = ctx.channel().close().sync();
if(sync.isSuccess()){
System.out.println("关闭成功！");
}else{
System.out.println("关闭失败！");
}
}
在linux虚拟机上，使用下面指令运行该程序
[root@localhost Downloads]# java -jar pro-test-demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar
然后使用ps -ef | grep "java"得到该进程的pid。
[root@localhost Downloads]# ps -ef | grep "java"
root 3029 2940 31 13:48 pts/0 00:00:13 java -jar pro-test-demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar
root 3136 3101 0 13:49 pts/2 00:00:00 grep --color=auto java
使用strace跟踪系统调用，命令如下：
strace -tt -T -f -v -e trace=all -p 3029 -o ouput.log
java程序运行起来如下，我们使用postman传递了ip和端口，看到日志输出为连接成功，并且输出关闭成功！
[root@localhost Downloads]# java -jar pro-test-demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar
. ____ _ __ _ _
/\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __ __ _ \ \ \ \
( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \
\\/ ___)| |_)| | | | | || (_| | ) ) ) )
' |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / /
=========|_|==============|___/=/_/_/_/
:: Spring Boot :: (v2.1.4.RELEASE)
2020-07-14 13:48:52.225 INFO 3029 --- [ main] c.n.icomp.protestdemo.jfdj.NettyClient : Starting NettyClient v0.0.1-SNAPSHOT on localhost.localdomain with PID 3029 (/root/Downloads/pro-test-demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar started by root in /root/Downloads)
2020-07-14 13:48:52.229 INFO 3029 --- [ main] c.n.icomp.protestdemo.jfdj.NettyClient : No active profile set, falling back to default profiles: default
2020-07-14 13:48:53.608 INFO 3029 --- [ main] .s.d.r.c.RepositoryConfigurationDelegate : Multiple Spring Data modules found, entering strict repository configuration mode!
2020-07-14 13:48:53.618 INFO 3029 --- [ main] .s.d.r.c.RepositoryConfigurationDelegate : Bootstrapping Spring Data repositories in DEFAULT mode.
2020-07-14 13:48:53.694 INFO 3029 --- [ main] .s.d.r.c.RepositoryConfigurationDelegate : Finished Spring Data repository scanning in 55ms. Found 0 repository interfaces.
2020-07-14 13:48:54.374 INFO 3029 --- [ main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer : Tomcat initialized with port(s): 9876 (http)
2020-07-14 13:48:54.410 INFO 3029 --- [ main] o.apache.catalina.core.StandardService : Starting service [Tomcat]
2020-07-14 13:48:54.410 INFO 3029 --- [ main] org.apache.catalina.core.StandardEngine : Starting Servlet engine: [Apache Tomcat/9.0.17]
2020-07-14 13:48:54.504 INFO 3029 --- [ main] o.a.c.c.C.[.[localhost].[/protest] : Initializing Spring embedded WebApplicationContext
2020-07-14 13:48:54.504 INFO 3029 --- [ main] o.s.web.context.ContextLoader : Root WebApplicationContext: initialization completed in 2187 ms
2020-07-14 13:48:55.144 INFO 3029 --- [ main] o.s.s.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor : Initializing ExecutorService 'applicationTaskExecutor'
2020-07-14 13:48:55.434 INFO 3029 --- [ main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer : Tomcat started on port(s): 9876 (http) with context path '/protest'
2020-07-14 13:48:55.436 INFO 3029 --- [ main] c.n.icomp.protestdemo.jfdj.NettyClient : Started NettyClient in 3.968 seconds (JVM running for 4.79)
2020-07-14 13:50:10.685 INFO 3029 --- [nio-9876-exec-1] o.a.c.c.C.[.[localhost].[/protest] : Initializing Spring DispatcherServlet 'dispatcherServlet'
2020-07-14 13:50:10.685 INFO 3029 --- [nio-9876-exec-1] o.s.web.servlet.DispatcherServlet : Initializing Servlet 'dispatcherServlet'
2020-07-14 13:50:10.691 INFO 3029 --- [nio-9876-exec-1] o.s.web.servlet.DispatcherServlet : Completed initialization in 6 ms
接收到参数：{"ip":"10.43.11.240","port":"20108"}
连接成功！
关闭成功！
最后打开output.log查看系统调用
为了便于我搜索，我提前在代码中加入了关键的一行
fileWriter.write("test test hold on");
所以搜索的时候，可以先搜索test test hold on，找到对应写入的系统调用，附近应该就是close相关的系统调用了。
3494 13:53:04.722628 write(103, "test test hold on", 17) = 17 <0.000060>
3494 13:53:04.722755 close(103) = 0 <0.000251>
3494 13:53:04.723141 getsockopt(102, SOL_SOCKET, SO_LINGER, {l_onoff=0, l_linger=0}, [8]) = 0 <0.000080>
3499 13:53:17.206962 close(102) = 0 <0.000012>
可以发现，fd为102的socket就是我们需要检测的socket，在调用close真正关闭之前，还进行了获取SO_LINGER的系统调用getsockopt，并且l_onoff=0, l_linger=0，会关闭读写两方向连接，并且在后台继续发送发送缓冲区中的内容，后面调用close返回0，代表成功。
总结
JAVA nio的close操作，使用的是close系统调用。关于close系统调用，可以参考上一讲中的内容。网络编程-关闭连接-C/C++相关系统调用
