ibcadmin 发表于 2019-10-17 09:45:07

Java中NIO及基础实现

<p>NIO:同步非壅闭IO</p>
<p>来源:BIO是同步壅闭IO利用,当线程在处理使命时,另一方会壅闭着等待该线程的执行完毕,为了进步效率,,JDK1.4后,引入NIO来提升数据的通讯性能</p>
<p>NIO中接纳Reactor计划模式,注册的汇集点为Selector,NIO有三个紧张构成部门:Channel(通道)、Buffer(缓冲区)、Selector(选择器)</p>
<p> </p>
<p>Reactor计划模式:Reactor模式是一种被动事件处理模式,即当某个特定事件发生时触发事件,可参考,https://blog.csdn.net/feimataxue/article/details/7642638,https://www.cnblogs.com/bitkevin/p/5724410.html</p>
<p>NIO接纳了轮询的方式来观察事件是否执行完毕,如:A让B打印某个文件,BIO会不停等待着B返回,期间自己不做其他事变,而NIO则会不停的询问B是否完成,未完成则处理自己的时,直至B完成</p>
<p> </p>
<p>Channel(通道):Channel是一个对象,可以通过它读取和写入数据</p>
<p> </p>
<p>Selector(对象选择器): Selector是一个对象,它可以注册到很多个Channel上,监听各个Channel上发生的事件,并且可以或许根据事件情况决定Channel读写</p>
<p> </p>
<p>代码实现:(此实现参考网络上可用的例子)</p>
<p>NIO客户端实现:</p>

package com.learn.nio.client;

import com.study.info.HostInfo;
import com.study.util.InputUtil;

import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SocketChannel;

public class NIOEchoClient {

    public static void main(String[] args) throws Exception{
      SocketChannel clientChannel = SocketChannel.open();
      clientChannel.connect(new InetSocketAddress(HostInfo.HOST_NAME,HostInfo.PORT));
      ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(50);
      boolean flag = true;
      while (flag){
            buffer.clear();
            String input = InputUtil.getString("请输入待发送的信息:").trim();
            buffer.put(input.getBytes());   //将数据存入缓冲区
            buffer.flip();//重置缓冲区
            clientChannel.write(buffer);    //发送数据
            buffer.clear();
            int read = clientChannel.read(buffer);
            buffer.flip();
            System.err.print(new String(buffer.array(), 0, read));
            if("byebye".equalsIgnoreCase(input)){
                flag = false;
            }
      }
      clientChannel.close();
    }
}

<p> </p>
<p>NIO服务端实现:</p>

package com.learn.nio.server;

import com.study.info.HostInfo;

import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class NIOEchoServer {

    private static class EchoClientHandle implements Runnable {

      //客户端
      private SocketChannel clientChannel;
      // 循环竣事标记
      private boolean flag = true;
      public EchoClientHandle(SocketChannel clientChannel){
            this.clientChannel = clientChannel;
      }

      @Override
      public void run() {
            ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(50);
            try {
                while (this.flag){
                  byteBuffer.clear();
                  int read = this.clientChannel.read(byteBuffer);
                  String msg = new String(byteBuffer.array(), 0, read).trim();
                  String outMsg = "【Echo】" + msg + "\n"; // 回应信息
                  if("byebve".equals(msg)){
                        outMsg = "会话竣事,下次再见!";
                        this.flag = false;
                  }
                  byteBuffer.clear();
                  byteBuffer.put(outMsg.getBytes());//回传信息放入缓冲区
                  byteBuffer.flip();
                  this.clientChannel.write(byteBuffer);// 回传信息
                }
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
      }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception{
      // 为了性能问题及相应时间,设置固定大小的线程池
      ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
      // NIO基于Channel控制,所以有Selector管理全部的Channel
      ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
      // 设置为非壅闭模式
      serverSocketChannel.configureBlocking(false);
      // 设置监听端口
      serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(HostInfo.PORT));
      // 设置Selector管理全部Channel
      Selector selector = Selector.open();
      // 注册并设置毗连时处理
      serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
      System.out.println("服务启动乐成,监听端口为:" + HostInfo.PORT);
      // NIO使用轮询,当有请求毗连时,则启动一个线程
      int keySelect = 0;
      while ((keySelect = selector.select()) > 0){
            Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();
            Iterator<SelectionKey> iterator = selectionKeys.iterator();
            while (iterator.hasNext()){
                SelectionKey next = iterator.next();
                if(next.isAcceptable()){    //假如是毗连的
                  SocketChannel accept = serverSocketChannel.accept();
                  if(accept != null){
                        executorService.submit(new EchoClientHandle(accept));
                  }
                  iterator.remove();
                }
            }
      }
      executorService.shutdown();
      serverSocketChannel.close();
    }
}

<p>工具类:</p>

package com.study.util;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class InputUtil {
    private static final BufferedReader KEYBOARD_INPUT = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

    private InputUtil(){
    }

    public static String getString(String prompt){
      boolean flag = true;    //数据接受标记
      String str = null;
      while (flag){
            System.out.println(prompt);
            try {
                str = KEYBOARD_INPUT.readLine();    // 读取一行数据
                if(str == null || "".equals(str)){
                  System.out.println("数据输入错误,不允许为空!");
                }else {
                  flag = false;
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
      }
      return str;
    }
}


package com.study.info;

public calss HostInfo {
    public static final String HOST_NAME = "localhost";
    public static final int PORT = 9999;
}

<p> </p>
<p> </p>
<p>NIO结构参考文章: https://www.cnblogs.com/sxkgeek/p/9488703.html#_label2</p>
<p> </p><br><br/><br/><br/><br/><br/>来源:<a href="https://www.cnblogs.com/shlearn/p/11689427.html" target="_blank">https://www.cnblogs.com/shlearn/p/11689427.html</a>
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