NIO的使用案例
NIO深入
BIO
概念
在提到NIO之前，我们说先看看BIO，也就是Blocking IO，阻塞IO，我们首先实现一个最基本的网络通信
/**
* QQ客户端
*
* @author: 陌溪
* @create: 2020-03-28-11:09
*/
public class QQClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8080);
socket.getOutputStream().write("我来发送".getBytes());
}
}
/**
* QQ客户端
*
* @author: 陌溪
* @create: 2020-03-28-11:09
*/
public class QQServer {
static byte[] bytes = new byte[1024];
public static void main(String[] args) throws IOException {
while(true) {
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket();
// 绑定IP地址
serverSocket.bind(new InetSocketAddress(8080));
System.out.println("服务器等待连接....");
// 阻塞
Socket socket = serverSocket.accept();
System.out.println("服务器连接....");
// 阻塞
System.out.println("等待发送客户端数据");
socket.getInputStream().read(bytes);
System.out.println("数据接收成功:" + new String(bytes));
}
}
}
首先运行Server端，然后在运行Client端
服务器等待连接....
服务器连接....
等待发送客户端数据
数据接收成功:我来发送
通过运行结果我们能发现，服务端线程会进行两次阻塞，首先第一次就是在等待连接的时候会阻塞，然后是等待数据的时候又会阻塞。
因此在服务器端，不活跃的线程，比较多，所以我们考虑单线程
BIO怎么改成非阻塞
我们从上面的阻塞开始说起
while(true) {
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket();
// 绑定IP地址
serverSocket.bind(new InetSocketAddress(8080));
// 阻塞
Socket socket = serverSocket.accept();
// 阻塞
socket.getInputStream().read(bytes);
}
假设我们现在访问淘宝网页，就相当于我们本机与淘宝的服务器建立了连接，然后淘宝服务器就会等待我的请求，但是假设我只是打开了网页，什么事情都不做，如果我的线程被一直阻塞的话，那就不能为服务进行接收了，这样就会卡在这里，但是我也不能为了这个不活跃的用户单独开启线程，因为他非常消耗我们的CPU资源，这样是会，非阻塞IO的用处就来了
在提到NIO之前，我们在将刚刚的QQServer改成非阻塞版本的伪代码，也就是我们通过一个关键字，设置他不阻塞，但是因为BIO里面没有这个方法，因此他就会一直阻塞着，所以把它称为阻塞的
// 设置非阻塞
serverSocket.setConfig();
伪代码如下：
/**
* 单线程版服务器，NIO的伪代码
*
* @author: 陌溪
* @create: 2020-03-28-12:04
*/
public class OneThreadServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket();
serverSocket.bind(new InetSocketAddress(8080));
// 套接字列表，用于存储
List<Socket> socketList = new ArrayList<>();
// 缓冲区
byte[] bytes = new byte[1024];
// 设置非阻塞
// serverSocket.setConfig();
while(true) {
// 获取连接
Socket socket = serverSocket.accept();
// 如果没人连接
if(socket == null) {
System.out.println("没人连接");
// 遍历循环socketList，套接字list
for(Socket item : socketList) {
int read = socket.getInputStream().read(bytes);
// 表示有人发送东西
if(read != 0) {
// 打印出内容
System.out.println(new String(bytes));
}
}
} else {
// 如果有人连接，把套接字放入到列表中
socketList.add(socket);
// 设置非阻塞
// serverSocket.setConfig();
// 遍历循环socketList，套接字list
// 遍历循环socketList，套接字list
for(Socket item : socketList) {
int read = socket.getInputStream().read(bytes);
// 表示有人发送东西
if(read != 0) {
// 打印出内容
System.out.println(new String(bytes));
}
}
}
}
}
}
上述也提到了，因为BIO里面不提供不阻塞的方法，因此无法将其改成非阻塞的
NIO
但是在NIO里面，就提供了让其不阻塞的方法
在之前我们需要创建通信，BIO的方法如下所示：
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket();
serverSocket.bind(new InetSocketAddress(8080));
在NIO里面提出了通道的概念，其实代码和上面类似，只不过上面是创建了一个Socker连接，而下面是创建了一个通道
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(8080));
我们创建的通道，默认是阻塞的，但是我们可以通过下面的方式，将其设置成非阻塞的
// 设置非阻塞
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
下面我们进入while(true)的方法里面，因为原来是通过Socket获取到一个连接
// 获取连接
Socket socket = serverSocket.accept();
但是我们都知道，上述的连接是阻塞的，也就是说如果没有连接过来，它会一直阻塞的，因此Java提出了一个新的类，SockerChannel，它里面 提供了非阻塞的方法
// 设置非阻塞
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
完整代码：
/**
* NIO版QQ服务器
*
* @author: 陌溪
* @create: 2020-03-28-12:16
*/
public class QQServerByNIO {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建一个通道
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(8080));
// 定义list用于存储SocketChannel，也就是非阻塞的连接
List<SocketChannel> socketChannelList = new ArrayList<>();
byte [] bytes = new byte[1024];
// 缓冲区
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
// 设置非阻塞
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
while(true) {
SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
// 但无人连接的时候
if(socketChannel == null) {
// 睡眠一秒
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("无人连接");
for(SocketChannel item: socketChannelList) {
int len = item.read(byteBuffer);
if(len > 0) {
// 切换成读模式
byteBuffer.flip();
// 打印出结果
System.out.println("读取到的数据" + new String(byteBuffer.array(), 0, len));
}
byteBuffer.clear();
}
} else {
// 但有人连接的时候
// 设置成非阻塞
socketChannel.configureBlocking(false);
// 将该通道存入到List中
socketChannelList.add(socketChannel);
for(SocketChannel item: socketChannelList) {
int len = item.read(byteBuffer);
if(len > 0) {
// 切换成读模式
byteBuffer.flip();
// 打印出结果
System.out.println("读取到的数据" + new String(byteBuffer.array(), 0, len));
}
byteBuffer.clear();
}
}
}
}
}
