BIO
1 BIO概述
1.1 I/O模型
- Java BIO:同步并阻塞,服务器实现模式为一个连接一个线程,即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理,如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销。
- Java NIO:同步非阻塞,服务器实现模式为一个线程处理多个请求连接,即客户端发送的连接请求会注册到多路复用器上,多路复用器轮询到连接有I/O请求就进行处理。
- Java AIO:异步非阻塞,AIO 引入异步通道的概念,采用了 Proactor 模式,简化了程序编写,有效的请求才启动线程,它的特点是先由操作系统完成后才通知服务端程序启动线程去处理,一般适用于连接数较多且连接时间较长的应用。
1.2 BIO编程流程
- 服务器端启动 ServerSocket。
- 客户端启动 Socket 对服务器进行通信,默认情况下服务器端需要对每个客户建立一个线程与之通讯。
- 客户端发出请求后,先咨询服务器端是否有线程响应,如果没有则会等待,或者被拒绝。
- 如果有响应,客户端线程会等待请求结束后,再继续执行。
2 Java BIO 实例
说明:
- 使用
BIO
模型编写一个服务器端,监听6666
端口,当有客户端连接时,就启动一个线程与之通讯。 - 要求使用线程池机制改善,可以连接多个客户端。
- 服务器端可以接收客户端发送的数据(
telnet
方式即可)。
public class BIOServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//线程池,如果有客户端连接,创建一个线程与之通讯
ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();
//创建 ServerSocket
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
System.out.println("服务器启动...");
while (true){
//监听,等待客户端连接,阻塞在 accept()
final Socket socket = serverSocket.accept();
//创建线程一对一通讯
threadPool.execute(new Runnable() {
public void run() {
handle(socket);
}
});
}
}
//实现与客户端通讯的方法
public static void handle(Socket socket){
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "建立连接");
byte[] buffer = new byte[1024];
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
//循环读取客户端数据
while (true){
int read = inputStream.read(buffer);
if (read != -1){
System.out.println(new String(buffer,0,read));
} else {
break;
}
}
} catch (Exception e){
e.printStackTrace();
} finally {
System.out.println("关闭连接");
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
问题分析:
- 每个请求都需要创建单独的线程,与对应的客户端进行数据传输。
- 当并发数较大时,需要创建大量线程来处理连接,系统资源占用较大。
- 连接建立后,如果当前线程暂时没有数据可读,则线程会阻塞在 read 操作上,造成线程资源浪费。
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