前言
jdk7中新增了一些与文件(网络)I/O相关的一些api。这些API被称为NIO.2，或称为AIO(Asynchronous I/O)。AIO最大的一个特性就是异步能力，这种能力对socket与文件I/O都起作用。AIO其实是一种在读写操作结束之前允许进行其他操作的I/O处理。AIO是对JDK1.4中提出的同步非阻塞I/O(NIO)的进一步增强。
正文
首先创建异步的时间服务器处理类，然后启动线程将AsyncTimeServerHandler装载进去执行。
public class TimeServer {
/**
* @param args
* @throws IOException
*/
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 采用默认值
int port = 8080;
if (args != null && args.length > 0) {
try {
port = Integer.valueOf(args[0]);
} catch (NumberFormatException e) {
}
}
AsyncTimeServerHandler timeServer = new AsyncTimeServerHandler(port);
new Thread(timeServer, "AIO-AsyncTimeServerHandler-001").start();
}
}
下面是AsyncTimeServerHandler的代码
public class AsyncTimeServerHandler implements Runnable {
private int port;
CountDownLatch latch;
AsynchronousServerSocketChannel asynchronousServerSocketChannel;
public AsyncTimeServerHandler(int port) {
this.port = port;
try {
asynchronousServerSocketChannel = AsynchronousServerSocketChannel .open();
asynchronousServerSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(port));
System.out.println("The time server is start in port : " + port);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/*
* (non-Javadoc)
*
* @see java.lang.Runnable#run()
*/
@Override
public void run() {
//这里使用门栓，将服务器线程阻塞住，防止执行完直接退出（因为整个过程都是异步的过程）。
latch = new CountDownLatch(1);
doAccept();
try {
latch.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public void doAccept() {
asynchronousServerSocketChannel.accept(this, new AcceptCompletionHandler());
}
在构造方法中，我们首先创建一个异步的服务端通道AsynchronousServerSocketChannel，然后调用它的bind方法绑定监听端口。
接下来，初始化CountDownLatch对象，它的作用是在完成一组正在执行的操作之前，允许当前的线程一直阻塞。在本例程中，我们让线程在此阻塞，防止服务端执行完成退出。
由于是异步操作，我们可以传递一个CompletionHandler<AsynchronousSocketChannel,? super A>类型的handler实例接收accept操作成功的通知消息，在本例程中我们通过AcceptCompletionHandler实例作为handler接收通知消息，下面，我们继续对AcceptCompletionHandler进行分析。
public class AcceptCompletionHandler implements CompletionHandler<AsynchronousSocketChannel,AsyncTimeServerHandler> {
@Override
public void completed(AsynchronousSocketChannel result, AsyncTimeServerHandler attachment) {
attachment.asynchronousServerSocketChannel.accept(attachment, this);
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
result.read(buffer, buffer, new ReadCompletionHandler(result));
}
@Override
public void failed(Throwable exc, AsyncTimeServerHandler attachment) {
exc.printStackTrace();
attachment.latch.countDown();
}
}
CompletionHandler有两个方法，分别是completed和failed。
首先看completed接口的实现，从attachment获取成员变量AsynchronousServerSocketChannel，然后继续调用它的accept方法。当我们调用AsynchronousServerSocketChannel的accept方法后，如果有新的客户端连接接入，系统将回调我们传入的CompletionHandler实例的completed方法，表示新的客户端已经接入成功，因为一个AsynchronousServerSocketChannel可以接收成千上万个客户端，所以我们需要继续调用它的accept方法，接收其它的客户端连接，最终形成一个循环。每当接收一个客户读连接成功之后，再异步接收新的客户端连接。
链路建立成功之后，服务端需要接收客户端的请求消息，过调用AsynchronousSocketChannel的read方法进行异步读操作。
下面是ReadCompletionHandler 的代码
public class ReadCompletionHandler implements CompletionHandler<Integer, ByteBuffer> {
private AsynchronousSocketChannel channel;
public ReadCompletionHandler(AsynchronousSocketChannel channel) {
if (this.channel == null)
this.channel = channel;
}
@Override
public void completed(Integer result, ByteBuffer attachment) {
attachment.flip();
byte[] body = new byte[attachment.remaining()];
attachment.get(body);
try {
String req = new String(body, "UTF-8");
System.out.println("The time server receive order : " + req);
String currentTime = "QUERY TIME ORDER".equalsIgnoreCase(req) ? new java.util.Date(
System.currentTimeMillis()).toString() : "BAD ORDER";
doWrite(currentTime);
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
e.printStackTrace();
}
}
private void doWrite(String currentTime) {
if (currentTime != null && currentTime.trim().length() > 0) {
byte[] bytes = (currentTime).getBytes();
ByteBuffer writeBuffer = ByteBuffer.allocate(bytes.length);
writeBuffer.put(bytes);
writeBuffer.flip();
channel.write(writeBuffer, writeBuffer,
new CompletionHandler<Integer, ByteBuffer>() {
@Override
public void completed(Integer result, ByteBuffer buffer) {
// 如果没有发送完成，继续发送
if (buffer.hasRemaining())
channel.write(buffer, buffer, this);
}
@Override
public void failed(Throwable exc, ByteBuffer attachment) {
try {
channel.close();
} catch (IOException e) {
// ingnore on close
}
}
});
}
}
@Override
public void failed(Throwable exc, ByteBuffer attachment) {
try {
this.channel.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
首先看构造方法，我们将AsynchronousSocketChannel通过参数传递到ReadCompletionHandler中当作成员变量来使用，主要用于读取半包消息和发送应答。然后看对消息的处理，读取到消息后的处理，首先对attachment进行flip操作，为后续从缓冲区读取数据做准备。根据缓冲区的可读字节数创建byte数组，然后通过new String方法创建请求消息，对请求消息进行判断，如果是”QUERY TIME ORDER”则获取当前系统服务器的时间，调用doWrite方法发送给客户端。
之后是发送消息给客户端，这里还是个异步的操作，调用AsynchronousSocketChannel的异步write方法。和前面的异步read方法一样，它也有三个与read方法相同的参数，将CompletionHandler的实现类传进去，write完毕会回调我们实现类的completed方法，继续执行。
最后是failed方法，它的实现很简单，就是当发生异常的时候，对异常Throwable进行判断，如果是IO异常，就关闭链路，释放资源，如果是其它异常，按照业务自己的逻辑进行处理。
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