【Java高级工程师蜕变之路】031 RPC架构设计及IO模型

本文阐述了socket编程、IO网络模型，以及各种IO模型的适用场景。

RPC架构设计

文章更新历史

2022/03/01 初稿。

2022/05/04 修改相关描述。

socket

socket网络编程

socket概述

socket套接字是两台主机之间逻辑连接的端点。

TCP/IP协议是传输层协议，主要解决数据在网络中的传输

socket是网络通信之间的抽象接口，它包含网络通信的五种基础信息：连接使用的协议、本地主机的ip地址、本地进程协议端口、远程主机ip地址、远程进程的协议端口。

socket整体流程

socket编程主要包括客户端和服务端两个方面。

首先在服务端创建一个服务端套接字（ServerSocket），并把它附加到一个端口上，服务端从这个端口监听链接。

端口范围是 0-65536 ，注意 0-1024 是特权服务保留的端口。可选择任意一个不被其他进程使用的端口。

客户端请求与服务端连接时，根据服务端的域名或者ip地址，加上端口号，打开一个套接字。当服务器接受连接后，服务器和客户端之间的操作可以像输入输出流一样操作。

代码实现

服务端代码

/**
 * 服务端
 *
 * @name: ServerDemo
 * @author: terwer
 * @date: 2022-04-17 14:20
 **/
public class ServerDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1.创建一个线程池，如果有客户端链接就创建一个线程与之通信
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        // 2.创建ServerSocket
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
        System.out.println("服务器已启动");
        while (true) {
            // 3.监听客户端
            Socket socket = serverSocket.accept();
            System.out.println("有客户端链接");
            executorService.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    handle(socket);
                }
            });
        }
    }

    private static void handle(Socket socket) {
        try {
            System.out.println("线程ID:" + Thread.currentThread().getId() + ",线程名称：" + Thread.currentThread().getName());
            // 从连接中取出输入流
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            byte[] b = new byte[1024];
            int read = inputStream.read(b);
            System.out.println("客户端" + new String(b, 0, read));

            // 链接中取出输出流并回话
            OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
            outputStream.write("没有".getBytes());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

客户端代码

/**
 * 客户端
 *
 * @name: ClientDemo
 * @author: terwer
 * @date: 2022-04-17 15:30
 **/
public class ClientDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        while (true) {
            // 1.创建客户端socket
            Socket s = new Socket("127.0.0.1", 9999);
            // 2.从连接中获取输出流并发送消息
            OutputStream os = s.getOutputStream();
            System.out.println("请输入:");
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            String msg = sc.nextLine();
            os.write(msg.getBytes());

            // 3.从连接中取出输入流并接受会话
            InputStream is = s.getInputStream();
            byte[] b = new byte[1024];
            // 下面写法错了
            // int read = is.read();
            // 应该是
            int read = is.read(b);
            System.out.println("老板说:" + new String(b, 0, read).trim());

            s.close();
        }
    }
}

IO模型

IO模型说明

简单理解：用什么样的通道进行数据的发送和接收。在很大程度上决定了程序通信的性能。
Java支持三种网络编程模型I/O模式：BIO（同步阻塞）、NIO（同步非阻塞）、AIO（异步非阻塞）

阻塞与非阻塞

指的是网络IO的线程是否处于阻塞或者等待状态

线程访问资源，该资源是否准备就绪的一种处理方式

同步和异步

指的是数据的请求方式，同步和异步是请求数据的一种方式。