简述BIO/NIO/AIO前世今生
2024-09-30 22:16:04
如下程序是简单实现了一个极其简单的WEB服务器,用来监听某个端口,接受客户端输入输出信息。
但这个程序有一个致命的问题就是连接会长时间阻塞
于是BIO版本出现了,改成了 一个连接 一个线程来处理请求
此时主程序会立即返回并等待下一个连接。但这个程序的问题是 每次一个连接 需要单独创建一个线程,服务器线程资源是优先的,而且1000个连接 有可能有效的读、写事件更少,所以NIO做法是一个
归类问题:
- 每个请求都需要创建独立的线程,与对应的客户端进行数据处理。
- 当并发数大时,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,则当前线程会一直阻塞在 Read 操作上,造成线程资源浪费
NIO
下面附上一段NIO简易代码说明问题
1)
监听的事件有
OP_ACCEPT: 接收就绪,ServerSocketChannel使用的
OP_READ: 读取就绪,socketChannel使用
OP_WRITE: 写入就绪,socketChannel使用
OP_CONNECT: 连接就绪,socketChannel使用 2)
public static void main(String[] args) throws IOException {
ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();//管道型ServerSocket
ssc.socket().bind(new InetSocketAddress(Constant.HOST, Constant.PORT));
ssc.configureBlocking(false);//设置非阻塞
System.out.println(" NIO single server started, listening on :" + ssc.getLocalAddress()); //Selector选择器可以监听多个Channel通道感兴趣的事情(read、write、accept(服务端接收)、connect,实现一个线程管理多个Channel,节省线程切换上下文的资源消耗。Selector只能管理非阻塞的通道,FileChannel是阻塞的,无法管理 Selector selector = Selector.open();
ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);// 就绪事件【在建立好的管道上,注册关心的事件】
while(true) {
selector.select();
Set<SelectionKey> keys = selector.selectedKeys();
Iterator<SelectionKey> it = keys.iterator();
while(it.hasNext()) {
SelectionKey key = it.next();
it.remove();//处理的事件,必须删除
handle(key);
}
}
} /**
* SocketChannel:从TCP网络中读取或者写入数据。
* ServerSocketChannel:允许你监听来自TCP的连接,就像服务器一样。每一个连接都会有一个SocketChannel产生。
*/
private static void handle(SelectionKey key) throws IOException {
if(key.isAcceptable()) {
ServerSocketChannel ssc = (ServerSocketChannel) key.channel();
/**
*
如果此通道处于非阻塞模式,则此方法将立即返回NULL
*否则它将无限期阻塞,直到有新连接可用为止
*或发生I / O错误。
@return 返回新创建的连接socketChannel
或者返回NULL如果此通道处于非阻塞模式)
*并且无法接受任何连接
*/
SocketChannel sc = ssc.accept();
sc.configureBlocking(false);//设置非阻塞
sc.register(key.selector(), SelectionKey.OP_READ );//[可读]在建立好的管道上,注册关心的事件
} else if (key.isReadable()) { //flip
SocketChannel sc = null;
sc = (SocketChannel)key.channel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(512);
buffer.clear();
int len = sc.read(buffer);
if(len != -1) {
System.out.println("[" +Thread.currentThread().getName()+"] recv :"+ new String(buffer.array(), 0, len));
}
ByteBuffer bufferToWrite = ByteBuffer.wrap("HelloClient".getBytes());
sc.write(bufferToWrite);
}
}
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