传统IO与NIO

传统IO与NIO

使用java.io简单实现socket如下: 

package OIO;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket;/* * 单线程的简单的socket */public class SimpleOioServer {public static void main(String[] args) {try {//服务端socket对象,设置监听10101端口ServerSocket server=new ServerSocket(10101);System.out.println("start");//开始监听Socket socket=server.accept();//处理程序handler(socket);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}/* * socket处理程序 */public static void handler(Socket socket){try {//获取输入流InputStream inputStream = socket.getInputStream();//字节流数组byte[] bytes=new byte[1024];int read=0;while(true){//循环读取数据read=inputStream.read(bytes);//socket客户端关闭if(read!=-1){System.out.println(new String(bytes));}else{break;}}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}finally{try {socket.close();System.out.println("socket关闭");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}

在window系统中使用telnet来连接一下上面的socket服务端:

启动SimpleOioServer服务端,在cmd中使用telnet 127.0.0.1 10101连接服务器:

按组合键 Ctrl+] 进入tenlet命令界面,使用send命令往服务器发消息

客户端发送消息以及当客户端关闭时,服务端控制台打印的信息如下:

在这个程序中实现了一个非常简单的服务端和客户端socket,会发现socket服务端只能服务于一个客户端,单线程的服务端并不能处理多个客户端的连接.

1.2 使用java.io和多线程实现socket服务端:

package OIO;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.net.ServerSocket;import java.net.Socket;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;/** * 传统socket多线程服务端 * */public class OioServer {@SuppressWarnings("resource")public static void main(String[] args) throws Exception {ExecutorService newCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();//创建socket服务,监听10101端口ServerSocket server=new ServerSocket(10101);System.out.println("服务器启动！");while(true){//获取一个套接字（阻塞）final Socket socket = server.accept();System.out.println("来个一个新客户端！");newCachedThreadPool.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {//业务处理handler(socket);}});}}/** * 读取数据 * @param socket * @throws Exception */public static void handler(Socket socket){try {byte[] bytes = new byte[1024];InputStream inputStream = socket.getInputStream();while(true){//读取数据（阻塞）int read = inputStream.read(bytes);if(read != -1){System.out.println(new String(bytes, 0, read));}else{break;}}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}finally{try {System.out.println("socket关闭");socket.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}

同理使用telnet连测试客户端连接:

用线程池可以有多个客户端连接之后,除了非常消耗性能的缺点之外,在代码断点调试时会发现Socket socket=server.accept();和read=inputStream.read(bytes);会阻塞当前执行线程,java.io用在网络通信一般是阻塞式通信.

1.3 使用非阻塞的NIO

package NIO;import java.io.IOException;import java.net.InetSocketAddress;import java.nio.ByteBuffer;import java.nio.channels.SelectionKey;import java.nio.channels.Selector;import java.nio.channels.ServerSocketChannel;import java.nio.channels.SocketChannel;import java.util.Iterator;/** * NIO服务端 *  */public class NIOServer {// 通道管理器private Selector selector;/** * 获得一个ServerSocket通道，并对该通道做一些初始化的工作 *  * @param port *            绑定的端口号 * @throws IOException */public void initServer(int port) throws IOException {// 获得一个ServerSocket通道ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();// 设置通道为非阻塞serverChannel.configureBlocking(false);// 将该通道对应的ServerSocket绑定到port端口serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));// 获得一个通道管理器this.selector = Selector.open();// 将通道管理器和该通道绑定，并为该通道注册SelectionKey.OP_ACCEPT事件,注册该事件后，// 当该事件到达时，selector.select()会返回，如果该事件没到达selector.select()会一直阻塞。serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);}/** * 采用轮询的方式监听selector上是否有需要处理的事件，如果有，则进行处理 *  * @throws IOException */public void listen() throws IOException {System.out.println("服务端启动成功！");// 轮询访问selectorwhile (true) {/*   selector.select();当注册的事件到达时，方法返回；否则,该方法会一直阻塞                   selector.select(1000);不阻塞,设置等待时间                   selector.wakeup();也可以唤醒selector                   selector.selectNow();也可以立马返还 */selector.select();// 获得selector中选中的项的迭代器，选中的项为注册的事件Iterator<?> ite = this.selector.selectedKeys().iterator();while (ite.hasNext()) {SelectionKey key = (SelectionKey) ite.next();// 删除已选的key,以防重复处理ite.remove();handler(key);}}}/** * 处理请求 *  * @param key * @throws IOException */public void handler(SelectionKey key) throws IOException {// 客户端请求连接事件if (key.isAcceptable()) {handlerAccept(key);// 获得了可读的事件} else if (key.isReadable()) {handelerRead(key);}}/** * 处理连接请求 *  * @param key * @throws IOException */public void handlerAccept(SelectionKey key) throws IOException {ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) key.channel();// 获得和客户端连接的通道SocketChannel channel = server.accept();// 设置成非阻塞channel.configureBlocking(false);// 在这里可以给客户端发送信息哦System.out.println("新的客户端连接");// 在和客户端连接成功之后，为了可以接收到客户端的信息，需要给通道设置读的权限。channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ);}/** * 处理读的事件 *  * @param key * @throws IOException */public void handelerRead(SelectionKey key) throws IOException {// 服务器可读取消息:得到事件发生的Socket通道SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel();// 创建读取的缓冲区ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);int read = channel.read(buffer);if(read > 0){byte[] data = buffer.array();String msg = new String(data).trim();System.out.println("服务端收到信息：" + msg);//回写数据ByteBuffer outBuffer = ByteBuffer.wrap("好的".getBytes());channel.write(outBuffer);// 将消息回送给客户端}else{System.out.println("客户端关闭");key.cancel();}}/** * 启动服务端测试 *  * @throws IOException */public static void main(String[] args) throws IOException {NIOServer server = new NIOServer();server.initServer(8000);server.listen();}}

NIO在没有使用多线程的前提下实现了非阻塞多客户端的网络通信,性能比传统的IO提高了很多.