1、Socket网络编程回顾
Socket概述
Socket,套接字就是两台主机之间逻辑连接的端点。
1、TCP/IP协议是传输层协议(三次握手,四次挥手),主要解决数据如何在网络中传输,
2、HTTP是应用层协议,主要解决如何包装数据。
3、Socket是通信的基石,是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。它是网络通信过程中端点的抽象表示,
数据要在网络中传输,必修包含进行网络通信必须的五种信 息:连接使用的协议、本地主机的IP地址、本地进程的协议端口、远程主机的IP地址、远程进程的协议端口。
Socket整体流程
Socket编程主要涉及到客户端和服务端两个方面,
1、首先是在服务器端创建一个服务器套接字 (ServerSocket),并把它附加到一个端口上,服务器从这个端口监听连接。端口号的范围是0到 65536,但是0到1024是为特权服务保留的端口号,可以选择任意一个当前没有被其他进程使用的端 口。
2、客户端请求与服务器进行连接的时候,根据服务器的域名或者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通信就像输入输出流一样进行操作。
代码实现
服务端
public class ServerDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1.创建一个线程池,如果有客户端连接就创建一个线程, 与之通信
ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
//2.创建 ServerSocket 对象,并绑定端口
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999);
System.out.println("服务器已启动");
while (true) {
//3.监听客户端 的连接请求
final Socket socket = serverSocket.accept();
System.out.println("有客户端连接");
//4.开启新的线程池处理(处理新的客户端请求)
executorService.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
handle(socket);
}
});
}
}
/**socket处理发送过来的数据,并处理响应*/
public static void handle(Socket socket) {
try {
/**先打印当前线程的id,及线程的名称*/
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来接收消息(通过输入流,接收客户端所发过来的数据)
InputStream is = socket.getInputStream();
byte[] b = new byte[1024];
int read = is.read(b);
// 打印客户端发送过来的信息
System.out.println("客户端:" + new String(b, 0, read));
//连接中取出输出流并回话 (获取数据流进行回应)
OutputStream os = socket.getOutputStream();
os.write("没钱".getBytes());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
//最后关闭连接
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
客户端
public class ClientDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
while (true) {
//1.创建 Socket 对象(并且指定ip及端口号)
Socket s = new Socket("127.0.0.1", 9999);
//2.从连接中取出输出流并发消息(因为需要向服务端发送数据)
OutputStream os = s.getOutputStream();
System.out.println("请输入:");
/** 通过控制台进行输入*/
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收回话 (客户端还需要获取服务端的数据)
InputStream is = s.getInputStream();
byte[] b = new byte[1024];
// 读取服务端返回的数据,并打印
int read = is.read(b);
System.out.println("老板说:" + new String(b, 0, read).trim());
//4.关闭
s.close();
}
}
}
2、I/O模型
- I/O 模型简单的理解:就是用什么样的通道进行数据的发送和接收,很大程度上决定了程序通信的 性能
2. Java 共支持 3 种网络编程模型/IO 模式:BIO(同步并阻塞)、NIO(同步非阻塞)、AIO(异步非阻塞)
阻塞与非阻塞:
主要指的是访问IO的线程是否会阻塞(或处于等待)
线程访问资源,该资源是否准备就绪的一种处理方式 。
阻塞:线程会等待资源做好就绪准备,再执行其他的操作
非阻塞:线程不会等待资源做好就绪准备,也会去执行其他的操作
同步和异步:
主要是指的数据的请求方式
同步和异步是指访问数据的一种机制
同步:线程会等待资源就绪后,再获取结果
异步:请求资源后不会处于等待状态,通过回调来获取资源返回结果
BIO(同步并阻塞)
Java BIO就是传统的 socket编程. BIO(blocking I/O) :
同步阻塞,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,可以通过线程 池机制改善(实现多个客户连接服务器)。
工作机制
BIO问题分析
1. 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 Read,业务处理,数据 Write
2. 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
3. 连接建立后,如果当前线程暂时没有数据可读,则线程就阻塞在 Read 操作上,造成线程资源浪费
NIO(同步非阻塞)
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),
客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上(Selector),多路复用器轮询到连接有 I/O 请求就交给服务端线程进行处理。
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
Proactor 模式是一个消息异步通知的设计模式,Proactor 通知的不是就绪事件,而是操作完成事 件,这也就是操作系统异步 IO 的主要模型。
BIO、NIO、AIO 适用场景分析
- BIO(同步并阻塞) 方式适用于连接数目比较小且固定的架构,这种方式对服务器资源要求比较高, 并发局限于应用中,JDK1.4以前的唯一选择,但程序简单易理解
2. NIO(同步非阻塞) 方式适用于连接数目多且连接比较短(轻操作)的架构,比如聊天服务器,弹幕 系统,服务器间通讯等。编程比较复杂,JDK1.4 开始支持
3. AIO(异步非阻塞) 方式使用于连接数目多且连接比较长(重操作)的架构,比如相册服务器,充分 调用 OS 参与并发操作, 编程比较复杂,JDK7 开始支持。
3、NIO编程
Java NIO 全称java non-blocking IO ,是指 JDK 提供的新 API。从 JDK1.4 开始,Java 提供了一系 列改进的输入/输出的新特性,被统称为 NIO(即 New IO),是同步非阻塞的.
1. NIO 有三大核心部分:Channel(通道),Buffer(缓冲区), Selector(选择器) 。
2. NIO是 面向缓冲区编程的。数据读取到一个缓冲区中,需要时可在缓冲区中前后移动,这就增加了 处理过程中的灵活性,使用它可以提供非阻塞式的高伸缩性网络。
3. Java NIO 的非阻塞模式,使一个线程从某通道发送请求或者读取数据,但是它仅能得到目前可用的 数据,如果目前没有数据可用时,就什么都不会获取,而不是保持线程阻塞,所以直至数据变的可 以读取之前,该线程可以继续做其他的事情。 非阻塞写也是如此,一个线程请求写入一些数据到某 通道,但不需要等待它完全写入, 这个线程同时可以去做别的事情。通俗理解:NIO 是可以做到 用一个线程来处理多个操作的。假设有 10000 个请求过来,根据实际情况,可以分配50 或者 100 个 线程来处理。不像之前的阻塞 IO 那样,非得分配 10000 个。
NIO和 BIO的比较
- BIO 以流的方式处理数据,而 NIO 以缓冲区的方式处理数据,缓冲区 I/O 的效率比流 I/O 高很多
2. BIO 是阻塞的,NIO则是非阻塞的
3. BIO 基于字节流和字符流进行操作,而 NIO 基于 Channel(通道)和 Buffer(缓冲区)进行操作,数据 总是从通道读取到缓冲区中,或者从缓冲区写入到通道中。Selector(选择器)用于监听多个通道的事件(比如:连接请求, 数据到达等),因此使用单个线程就可以监听多个客户端通道。
NIO 三大核心原理示意图
一张图描述 NIO 的 Selector 、 Channel 和 Buffer 的关系
- 每个 channel 都会对应一个 Buffer
2. Selector 对应一个线程, 一个线程对应多个 channel(连接)
3. 每个 channel 都注册到 Selector选择器上
4. Selector不断轮询查看Channel上的事件, 事件是通道Channel非常重要的概念
5. Selector 会根据不同的事件,完成不同的处理操作
6. Buffer 就是一个内存块 , 底层是有一个数组
7. 数据的读取写入是通过 Buffer, 这个和 BIO , BIO 中要么是输入流,或者是输出流, 不能双向,但是 NIO 的 Buffer 是可以读也可以写 , channel 是双向的.
4、缓冲区(Buffer)
缓冲区(Buffer):缓冲区本质上是一个可以读写数据的内存块,可以理解成是一个数组,该对象 提供了一组方法,可以更轻松地使用内存块,缓冲区对象内置了一些机制,能够跟踪和记录缓冲区的 状态变化情况。Channel 提供从网络读取数据的渠道,但是读取或写入的数据都必须经由 Buffer.
Buffer常用API介绍
Buffer 类及其子类
在 NIO 中,Buffer是一个顶层父类,它是一个抽象类, 类的层级关系图,常用的缓冲区分别对应 byte,short, int, long,float,double,char 7种. (用的时候用其子类即可)
缓冲区对象创建
方法名 | 说明 |
---|---|
static ByteBuffer allocate(长度) | 创建byte类型的指定长度的缓冲区 |
static ByteBuffer wrap(byte[] array) | 创建一个有内容的byte类型缓冲区 |
public class CreateBufferDemo {
public static void main(String[] args) {
//1.创建指定长度为5的缓冲区(空缓冲区) ByteBuffer为例
ByteBuffer allocate = ByteBuffer.allocate(5);
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(allocate.get());//从缓冲区当中拿去数据
}
//超过缓存区的长度继续拿的时候,会报错. 后续讲解
//System.out.println(allocate.get());//从缓冲区当中拿去数据
//2.创建一个有内容的缓冲区 (传入一个字节数组)
ByteBuffer wrap = ByteBuffer.wrap("lagou".getBytes());
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(wrap.get());
}
}
}
缓冲区对象添加数据
方法名 | 说明 |
---|---|
int position()/position(int newPosition) | 获得当前要操作的索引/修改当前要操作的索引位 置 |
int limit()/limit(int newLimit) | 最多能操作到哪个索引/修改最多能操作的索引位 置 |
int capacity() | 返回缓冲区的总长度 |
int remaining()/boolean hasRemaining() | 还有多少能操作索引个数/是否还有能操作 |
put(byte b)/put(byte[] src) | 添加一个字节/添加字节数组 |
/**
* 向缓冲区中添加数据
*/
public class PutBufferDemo {
public static void main(String[] args) {
//1.创建一个缓冲区
ByteBuffer allocate = ByteBuffer.allocate(10);
System.out.println(allocate.position());//0 获取当前索引所在位置
System.out.println(allocate.limit());//10 最多能操作到哪个索引位置
System.out.println(allocate.capacity());//10 返回缓冲区总长度
System.out.println(allocate.remaining());//10 还有多少个可以操作的个数
System.out.println("----------------");
// 修改当前索引所在位置
//allocate.position(1);
// 修改最多能操作到哪个索引的位置
//allocate.limit(9);
// System.out.println(allocate.position());//1 获取当前索引所在位置
//System.out.println(allocate.limit());//9 最多能操作到哪个索引位置
//System.out.println(allocate.capacity());//10 返回缓冲区总长度
//System.out.println(allocate.remaining());//8 还有多少个可以操作的个数
// 添加一个字节
allocate.put((byte) 97);
System.out.println(allocate.position());//1 获取当前索引所在位置
System.out.println(allocate.limit());//10 最多能操作到哪个索引位置
System.out.println(allocate.capacity());//10 返回缓冲区总长度
System.out.println(allocate.remaining());//9 还有多少个可以操作的个数
System.out.println("----------------");
// 添加一个数组(三个字节)
allocate.put("abc".getBytes());
System.out.println(allocate.position());//4 获取当前索引所在位置
System.out.println(allocate.limit());//10 最多能操作到哪个索引位置
System.out.println(allocate.capacity());//10 返回缓冲区总长度
System.out.println(allocate.remaining());//6 还有多少个可以操作的个数
System.out.println("----------------");
// 添加一个数组(4字节+6字节)
allocate.put("123456".getBytes());
System.out.println(allocate.position());//10 获取当前索引所在位置
System.out.println(allocate.limit());//10 最多能操作到哪个索引位置
System.out.println(allocate.capacity());//10 返回缓冲区总长度
System.out.println(allocate.remaining());//0 还有多少个可以操作的个数
System.out.println(allocate.hasRemaining());//false 是否还能操作
System.out.println("----------------");
//如果缓冲区满了. 可以调整position位置, 就可以重复写. 会覆盖之前存入索引位置的值
allocate.position(0);
allocate.put("123456".getBytes());
System.out.println(allocate.position());//6 获取当前索引所在位置
System.out.println(allocate.limit());//10 最多能操作到哪个索引位置
System.out.println(allocate.capacity());//10 返回缓冲区总长度
System.out.println(allocate.remaining());//4 还有多少个可以操作的个数
System.out.println(allocate.hasRemaining());//true 是否还能操作
}
}
缓冲区对象读取数据
方法名 | 说明 |
---|---|
flip() | 写切换读模式 limit设置最新数据位置+1, position设置0 |
get() | 读一个字节 (每调用一次就往后移动一次,直到读完数据) |
get(byte[] dst) | 读多个字节 |
get(int index) | 读指定索引的字节 |
rewind() | 将position设置为0,可以重复读 |
clear() | 读切换写模式 position设置为0 , limit 设置为 capacity,之前的数据会被清空 |
array() | 将缓冲区转换成字节数组返回 |
/**
* 从缓冲区中读取数据
*/
public class GetBufferDemo {
public static void main(String[] args) {
//1.创建一个指定长度的缓冲区
ByteBuffer allocate = ByteBuffer.allocate(10);
allocate.put("0123".getBytes());
System.out.println("position:" + allocate.position());//4
System.out.println("limit:" + allocate.limit());//10
System.out.println("capacity:" + allocate.capacity());//10
System.out.println("remaining:" + allocate.remaining());//6
//切换读模式
System.out.println("读取数据--------------");
allocate.flip();
System.out.println("position:" + allocate.position());//4
System.out.println("limit:" + allocate.limit());//10
System.out.println("capacity:" + allocate.capacity());//10
System.out.println("remaining:" + allocate.remaining());//6
for (int i = 0; i < allocate.limit(); i++) {
System.out.println(allocate.get());
}
//读取完毕后.继续读取会报错,超过limit值
//System.out.println(allocate.get());
//读取指定索引字节
System.out.println("读取指定索引字节--------------");
System.out.println(allocate.get(1));
System.out.println("读取多个字节--------------");
// 重复读取
allocate.rewind();
byte[] bytes = new byte[4];
allocate.get(bytes);
System.out.println(new String(bytes));
// 将缓冲区转化字节数组返回
System.out.println("将缓冲区转化字节数组返回--------------");
byte[] array = allocate.array();
System.out.println(new String(array));
// 切换写模式,覆盖之前索引所在位置的值
System.out.println("写模式--------------");
allocate.clear();
allocate.put("abc".getBytes());
System.out.println(new String(allocate.array()));
}
}
5、通道(Channel)
通常来说NIO中的所有IO都是从 Channel(通道) 开始的。NIO 的通道类似于流,但有些区别如下:
1. 通道可以读也可以写(双向的),流一般来说是单向的(只能读或者写,所以之前我们用流进行IO操作的时候 需要分别创建一个输入流和一个输出流)
2. 通道可以异步读写
3. 通道总是基于缓冲区Buffer来读写
Channel常用类介绍
1. Channel接口
使用的时候是要使用具体的实现类,
常用的Channel实现类类 有 :FileChannel , DatagramChannel ,ServerSocketChannel和 SocketChannel 。FileChannel 用于文件的数据读写, DatagramChannel 用于 UDP 的数据读 写, ServerSocketChannel 和SocketChannel 用于 TCP 的数据读写。【ServerSocketChanne 类似 ServerSocket , SocketChannel 类似 Socket】
2. SocketChannel 与ServerSocketChannel
类似 Socke和ServerSocket,可以完成客户端与服务端数据的通信工作
ServerSocketChannel
服务端实现步骤:
- 打开一个服务端通道
2. 绑定对应的端口号
3. 通道默认是阻塞的,需要设置为非阻塞
4. 检查是否有客户端连接,如果有客户端连接会返回对应的通道
5. 获取客户端传递过来的数据,并把数据放在byteBuffer这个缓冲区中
6. 给客户端回写数据
7. 释放资源
服务端代码实现
public class NIOServer {
public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
//1. 打开一个服务端通道
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
//2. 绑定对应的端口号
serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(9999));
//3. 通道默认是阻塞的,需要设置为非阻塞(默认是true,阻塞的)
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
System.out.println("服务端启动成功....");
// 做客户端连接的检查工作
while (true) {
//4. 检查是否有客户端连接 有客户端连接会返回对应的通道
//这个就是客户端连接的通道
SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
// 判断通道是否为空
if (socketChannel == null) {
System.out.println("没有客户端连接...我去做别的事情");
Thread.sleep(2000);
continue;
}
// 如果有连接的话
//5. 获取客户端传递过来的数据,并把数据放在byteBuffer这个缓冲区中
ByteBuffer allocate = ByteBuffer.allocate(1024);
//因为管道Channel都是基于缓存区Buffer进行处理的,所以传入一个缓冲区
//返回值
//正数: 表示本地读到有效字节数
//0: 表示本次没有读到数据
//-1: 表示读到末尾
int read = socketChannel.read(allocate);
// 将读取到的信息打印出来
System.out.println("客户端消息:" + new String(allocate.array(), 0,
read, StandardCharsets.UTF_8));
//6. 给客户端回写数据(Channel是双向的,可以读、也可以写,也是通过缓冲区来写)
socketChannel.write(ByteBuffer.wrap("没钱".getBytes(StandardCharsets.UTF_8)));
//7. 释放资源
socketChannel.close();
}
}
}
SocketChannel
实现端实现步骤
- 打开通道
2. 设置连接IP和端口号
3. 写出数据
4. 读取服务器写回的数据
5. 释放资源
客户端代码实现
public class NIOClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1. 打开通道
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
//2. 设置连接IP和端口号
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 9999));
//3. 写出数据(通过缓冲区来写的)
socketChannel.write(ByteBuffer.wrap("老板.还钱吧!".getBytes(StandardCharsets.UTF_8)));
//4. 读取服务器写回的数据
ByteBuffer allocate = ByteBuffer.allocate(1024);// 写一个缓冲区
int read = socketChannel.read(allocate);//通过缓冲区来读取
System.out.println("服务端消息:" +
new String(allocate.array(), 0, read, StandardCharsets.UTF_8));
//5. 释放资源
socketChannel.close();
}
}
6、Selector (选择器)
可以用一个线程,处理多个的客户端连接,就会使用到NIO的Selector(选择器). Selector 能够检测 多个注册的服务端通道上是否有事件发生,如果有事件发生,便获取事件然后针对每个事件进行相应的 处理。这样就可以只用一个单线程去管理多个通道,也就是管理多个连接和请求。
没有选择器的情况下:
存在的问题:在这种没有选择器的情况下,对应每个连接对应一个处理线程。但是连接上并不能马上就会发送信息,服务端就会一直处于等待状态,所以还会产生资源浪费
有选择器的情况下:
先通过监听器对服务端管道进行监听,一旦有客户端连接,就得到客户端的通讯通道,进而监听客户端的读写情况.
只有在通道真正有读写事件发生时,才会进行读写,(选择器就会通知线程),就大大地减少了系统开销,并且不必为每个连接都 创建一个线程,不用去维护多个线程, 避免了多线程之间的上下文切换导致的开销 。
常用API介绍
1. Selector 类是一个抽象类
常用方法:
Selector.open() | 得到一个选择器对象 |
---|---|
selector.select() | 阻塞 监控所有注册的通道,当有对应的事件操作时, 会将SelectionKey(事件的一个key)放入 集合内部并返回事件数量 |
selector.select(1000) | 阻塞 1000 毫秒,监控所有注册的通道,当有对应的事件操作时, 会将 SelectionKey放入集合内部并返回 |
selector.selectedKeys() | 返回存有SelectionKey的集合 (事件的集合) |
2. SelectionKey
常用方法
SelectionKey.isAcceptable(): 是否是连接继续事件
SelectionKey.isConnectable(): 是否是连接就绪事件
SelectionKey.isReadable(): 是否是读就绪事件
SelectionKey.isWritable(): 是否是写就绪事件
SelectionKey中定义的4种事件:
SelectionKey.OP_ACCEPT —— 接收连接继续事件,表示服务器监听到了客户连接,服务器 可以接收这个连接了 SelectionKey.OP_CONNECT —— 连接就绪事件,表示客户端与服务器的连接已经建立成功
SelectionKey.OP_READ —— 读就绪事件,表示通道中已经有了可读的数据,可以执行读操 作了(通道目前有数据,可以进行读操作了)
SelectionKey.OP_WRITE —— 写就绪事件,表示已经可以向通道写数据了(通道目前可以用 于写操作)
Selector 编码
服务端实现步骤:
- 打开一个服务端通道
2. 绑定对应的端口号
3. 通道默认是阻塞的,需要设置为非阻塞
4. 创建选择器
5. 将服务端通道注册到选择器上,并指定注册监听的事件为OP_ACCEPT
6. 检查选择器是否有事件
7. (如果有事件发生)获取事件集合
8. 判断事件是否是客户端连接事件SelectionKey.isAcceptable()
9. 得到客户端通道,并将通道注册到选择器上, 并指定监听事件为OP_READ
10. 判断是否是客户端读就绪事件SelectionKey.isReadable()
11. 得到客户端通道,读取数据到缓冲区
12. 给客户端回写数据
13. 从集合中删除对应的事件, 因为防止二次处理 (如果不删除,下次轮询时候还会有数据的)
服务端代码实现
一般用在服务端,客户端的压力没那么大,所以不用加在客户端也行
public class NIOSelectorServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1. 打开一个服务端通道
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
//2. 绑定对应的端口号
serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(9999));
//3. 通道默认是阻塞的,需要设置为非阻塞
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
//4. 创建选择器
Selector selector = Selector.open();
//5. 将服务端通道注册到选择器上,并指定注册监听的事件为OP_ACCEPT(OP_ACCEPT是连接的操作)
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
System.out.println("服务端启动成功.....");
// 一直去检查
while (true) {
//6. 检查选择器是否有事件
int select = selector.select(2000);// 写超时时间,阻塞2秒
if (select == 0) {
System.out.println("没有事件发生....");
continue;
}
//7. 获取事件集合(select>0 就bison有事件,就需要获取事件的集合)
Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();
// 获取事件迭代器
Iterator<SelectionKey> iterator = selectionKeys.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
//8. 判断事件是否是客户端连接事件SelectionKey.isAcceptable()
SelectionKey key = iterator.next(); //获取到事件的一个key
//判断这个key是不是所需要的连接事件,通过isAcceptable方法判断(第一个操作是连接操作)
if (key.isAcceptable()) {
// 如果是连接事件
//9. accept得到客户端通道,并将通道注册到选择器上, 并指定监听事件为OP_READ
SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
System.out.println("有客户端连接.....");
//将通道必须设置成非阻塞的状态.因为selector选择器需要轮询监听每个通道的事件
// 如果是阻塞,就不能进行轮询查看了
socketChannel.configureBlocking(false);
//指定监听事件为OP_READ 读就绪事件 (将客户端的通道注册到选择器上,丙设置为读状态)
// 站在服务端上而言
socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
}
// 客户端第一个过来的动作是连接,连接完了肯定是读啊,所以要判断是不是读事件
//10. 判断是否是客户端读就绪事件SelectionKey.isReadable()
if (key.isReadable()) {
//11.得到客户端通道,读取数据到缓冲区(根据事件的key来获取)
SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();
// 创建缓冲区对象,
ByteBuffer allocate = ByteBuffer.allocate(1024);
// 然后从缓冲区进行读取数据
int read = socketChannel.read(allocate);
if (read > 0) { // 表示读取到数据了
System.out.println("客户端消息:" + new String(allocate.array(), 0, read
, StandardCharsets.UTF_8));
//12. 给客户端回写数据(通过缓冲区进行写数据)
socketChannel.write(ByteBuffer.wrap("没钱".getBytes(StandardCharsets.UTF_8)));
socketChannel.close();
}
}
//13. 从集合中删除对应的事件, 因为防止二次处理.(最后一步很重要)
iterator.remove();
}
}
}
}
客户端没有变化:
原生 NIO 存在的问题
- NIO 的类库和 API 繁杂,使用麻烦:需要熟练掌握 Selector、ServerSocketChannel、 SocketChannel、ByteBuffer等。
2. 需要具备其他的额外技能:要熟悉 Java 多线程编程,因为 NIO 编程涉及到 Reactor 模式,你必须 对多线程和网络编程非常熟悉,才能编写出高质量的 NIO 程序。
3. 开发工作量和难度都非常大:例如客户端面临断连重连、网络闪断、半包读写、失败缓存、网络拥 塞和异常流的处理等等。
4. JDK NIO 的 Bug:臭名昭著的 Epoll Bug,它会导致 Selector 空轮询,最终导致 CPU 100%。直到 JDK 1.7版本该问题仍旧存在,没有被根本解决
注意:在NIO中通过Selector的轮询当前是否有IO事件,根据JDK NIO api描述,Selector的select方 法会一直阻塞,直到IO事件达到或超时,但是在Linux平台上这里有时会出现问题,在某些场 景下select方法会直接返回,即使没有超时并且也没有IO事件到达,这就是著名的epoll bug,这是一个比较严重的bug,它会导致线程陷入死循环,会让CPU飙到100%,极大地影 响系统的可靠性,到目前为止,JDK都没有完全解决这个问题。