Java NIO
来源:互联网 发布:amd双核cpu优化补丁 编辑:程序博客网 时间:2024/06/15 23:51
对与Java NIO,以前没有接触过,最近学习Hadoop的Common包,看到IPC这部分,是由Java NIO实现的,所以赶紧学习以下Java NIO。
在Java中NIO使用起来比较方便,概念也比较清晰,主要参考了并发编程网的Java NIO教程:Java NIO 系列教程,通俗易懂,强烈推荐学习Java NIO的同学看这个教程。
阻塞与非阻塞
先来看看阻塞与非阻塞,在这篇文章IO - 同步,异步,阻塞,非阻塞 (亡羊补牢篇),对于IO的这几个概念讲得比较清楚了,阻塞的的意思就是请求了另一个IO操作,然后进程(线程)就一直等待,直到IO操作返回结果,在等待的过程中什么也不做。非阻塞的意思是,在发起一个IO操作后就,进程可以做其他事情,IO操作返回后就再回来处理IO操作。除了阻塞与非阻塞,还需要理解IO multiplexing的概念,也就是在Socket编程中常说的select,epoll(epoll暂时没有接触过)的IO方式,select的IO方式就是同时监听多个IO操作,至少一个IO操作准备好时时就处理准备好的IO操作。异步IO的,感觉就与JavaScript中的Ajax异步传输类似,结合那篇讲IO操作的文章的作者在文章最后给出的例子很容易理解:
最后,再举几个不是很恰当的例子来说明这四个IO Model:有A,B,C,D四个人在钓鱼:A用的是最老式的鱼竿,所以呢,得一直守着,等到鱼上钩了再拉杆;B的鱼竿有个功能,能够显示是否有鱼上钩,所以呢,B就和旁边的MM聊天,隔会再看看有没有鱼上钩,有的话就迅速拉杆;C用的鱼竿和B差不多,但他想了一个好办法,就是同时放好几根鱼竿,然后守在旁边,一旦有显示说鱼上钩了,它就将对应的鱼竿拉起来;D是个有钱人,干脆雇了一个人帮他钓鱼,一旦那个人把鱼钓上来了,就给D发个短信。
Socket编程
在传统的Java socket编程中,需要一个每一个socket连接对应一个线程来进行处理,在socket连接过程中如果没有消息发送,那么每一个线程都是阻塞的。整个过程是这样的,服务器端使用ServerSocket起一个socket连接,等待客户端的socket连接请求,当到达一个客户端的socket连接请求时,服务器端就用accept方法接收这个socket连接请求,然后创建一个线程来处理这个客户端的socket的IO。Java示例代码如下:
ServerSocket ss = new ServerSocket(8888);while(true) { Socket s = ss.accept(); ServerThread st = new ServerThread(s);}其中ServerThread是服务器端用于处理每一个连接到的socket的线程类。
这样的处理方式可以充分利用多线程的优势,但是劣势也比较明显,因为每一个线程都要占用资源,所以就有来NIO中的select方式的IO。
Java NIO
Java NIO(New IO)是一个可以替代标准Java IO API的IO API(从Java 1.4开始),Java NIO提供了与标准IO不同的IO工作方式,是一种基于块的IO方式,主要用于处理Java中大并发的问题。NIO主要提供了Channel(管道),Buffer(缓冲块),Selectors(选择器)等概念。每一个IO连接对应一个Channel,IO传输的数据先存储在Buffer中,服务器端的ServerSocketChannel可以监听多个SocketChannel,使用Selectors来注册监听事件,每当有IO数据到达时,调用Selector的select()方法得到要取数据的Channel。借用并发编程网的一张图片,来展示一个单线程中使用一个Selector处理3个Channel:
对于Java NIO的的介绍,请参考Java NIO 系列教程
NIO中的Socket编程
public class NIOSocketServer {public static final int PORT = 12306;public static final int BUFFER_SIZE = 1024;/** * @param args * @throws IOException */public static void main(String[] args) throws IOException {ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();Selector selector = Selector.open();serverSocketChannel.configureBlocking(false);//配置为非阻塞serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);//用于接受连接serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(PORT));//绑定端口while(true) {int readyChannelNum = selector.select();if(readyChannelNum > 0) {Set<SelectionKey> set = selector.selectedKeys();//用于获得当前可用的channelIterator<SelectionKey> its = set.iterator();//遍历channelwhile(its.hasNext()) {SelectionKey selectionKey = its.next();its.remove();//已经得到了,将channel移除if(selectionKey.isAcceptable()) {SocketChannel channel = serverSocketChannel.accept();channel.configureBlocking(false);System.out.println("a client connected");SelectionKey connKey = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(BUFFER_SIZE);connKey.attach(buffer);} else if(selectionKey.isReadable()) {SocketChannel channel = (SocketChannel)selectionKey.channel();ByteBuffer buffer = (ByteBuffer)selectionKey.attachment();int bytesRead = channel.read(buffer);if(bytesRead == -1) {channel.close();} else {buffer.flip();while(buffer.hasRemaining()) {System.out.print((char)buffer.get());}System.out.println();selectionKey.interestOps(SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE);}} else if(selectionKey.isWritable()) {ByteBuffer sig = ByteBuffer.allocate(64);sig.put("received:".getBytes());sig.flip();ByteBuffer byteBuffer = (ByteBuffer)selectionKey.attachment();SocketChannel channel = (SocketChannel)selectionKey.channel();byteBuffer.flip();while(byteBuffer.hasRemaining()) {channel.write(new ByteBuffer[]{sig, byteBuffer});}byteBuffer.clear();}}}}}}
public class NIOSocket {/** * @param args * @throws IOException * @throws InterruptedException */public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {InetSocketAddress server = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 12306);SocketChannel channel = SocketChannel.open();channel.configureBlocking(false);channel.connect(server);Selector selector = Selector.open();channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE);while(!channel.finishConnect()) {Thread.sleep(1000);}BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));String line = null;ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);boolean flag = true;while(flag) {int num = selector.select();if(num == 0) {continue;}Set<SelectionKey> set = selector.selectedKeys();Iterator<SelectionKey> keys = set.iterator();while(keys.hasNext()) {SelectionKey key = keys.next();keys.remove();if(key.isWritable()) {line = br.readLine();if(line.equals("")) {flag = false;}buffer.put(line.getBytes());buffer.flip();SocketChannel writer = (SocketChannel)key.channel();writer.write(buffer);buffer.clear();key.interestOps(SelectionKey.OP_READ);} else if(key.isReadable()) {SocketChannel reader = (SocketChannel)key.channel();int byteread = reader.read(buffer);if(byteread != -1) {buffer.flip();while(buffer.hasRemaining()) {System.out.print((char)buffer.get());}System.out.println();buffer.clear();}key.interestOps(SelectionKey.OP_WRITE);}}}}}
小结
- Java NIO: NIO概述
- Java NIO:NIO概述
- Java NIO:NIO概述
- Java NIO:NIO概述
- Java NIO:NIO概述
- Java NIO:NIO概述
- Java NIO:NIO概述
- Java NIO:NIO概述
- NIO--JAVA NIO 入门
- Java NIO:NIO概述
- Java NIO:NIO概述
- Java NIO:NIO概述
- Java NIO:NIO概述
- Java NIO:NIO概述
- Java NIO:NIO概述
- Java NIO:NIO概述
- Java NIO:NIO概述
- Java NIO:NIO概述
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- Java NIO
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