ホームページ >Java >&#&チュートリアル >Java IO モデルと Netty フレームワークの概要
异步,基于事件驱动的网络应用框架,用以快速开发高性能,高可靠的网络IO程序
主要针对在TCP协议下,面向Clients端的高并发应用
本质是一个NIO框架,适用于服务器通讯等场景
异步:发送请求无需等待响应,程式接着往下走。
事件驱动:一个连接事件或者断开事件,或者读事件或者写事件,发生后的后续处理。
Netty典型应用:
高性能rpc框架用来远程服务(过程)调用,比如Dubbo。
游戏行业,页面数据交互。
大数据领域如Hadoop高性能通讯和序列化组件(AVRO)。
简单理解就是用什么通道去进行数据发送和接收。
BIO:一个连接一个线程,连接不做任何事会造成不必要的线程开销。适用于连接数目较小且固定的架构。
NIO:服务端一个线程(也可以多个),维护一个多路复用器。由多路复用器去处理IO线程。适用于连接数目多且较短的架构
AIO:异步非阻塞,还未得到广泛应用。适用于连接数目多且连接较长的架构。
服务端创建启动ServerSocket
客户端启动Socket对服务器进行通信,默认服务器会对每一个客户创建一个线程。
客户端发出请求后,先咨询线程是否有响应,如果没有则等待或者拒绝。
如果有响应,则等待请求结束后,再继续执行。(阻塞)
public class BIOserver { public static void main(String[] args) throws IOException { // 为了方便直接用了Executors创建线程池 ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool(); //指定服务端端口 ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666); System.out.println("服务器启动"); while(true){ //阻塞等待连接 Socket socket = serverSocket.accept(); System.out.println("连接到一个客户端"); //每个连接对应一个线程 service.execute(new Runnable() { @Override public void run() { try { handler(socket); }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } } }); } } public static void handler(Socket socket) throws IOException { System.out.println("Thread:"+Thread.currentThread().getId()); byte[] bytes = new byte[1024]; InputStream inputStream = socket.getInputStream(); while (true){ //阻塞等待读取 int n = inputStream.read(bytes); if(n!=-1){ System.out.println(new String(bytes,0,n)); }else { break; } } socket.close(); } }
测试:使用windows的telnet
使用 ctrl+]
可以在服务端控制台看到,已经读取到发送的数据
三大核心部分:Channel(可类比Socket),Buffer,Selector
大概是这个样子。客户端和Buffer交互,Buffer和Channel是一对一的关系。Selector选择操作Channel(事件驱动,如果Channel有事件发生,Selector才去选择操作。)
ByteBuffer使用场景较为广泛。
buffer就是一个内存块,所以说nio是面向块/缓冲,底层是数组。数据读写是通过buffer。可以使用方法flip切换读写。
public class BufferNio { public static void main(String[] args) { //创建buffer容量为5个int IntBuffer buffer = IntBuffer.allocate(5); //放数据 buffer.put(1); buffer.put(2); buffer.put(3); buffer.put(4); buffer.put(5); //读写切换 buffer.flip(); //取数据 //内部维护一个索引,每次get索引都会往后边移动 while(buffer.hasRemaining()){ System.out.println(buffer.get()); } } }
// Invariants: mark <= position <= limit <= capacity private int mark = -1; private int position = 0; private int limit; private int capacity;
mark:标记,很少改变
position:下一个要被读元素的位置,为下次读写做准备
limit:缓冲器当前的终点,不能对缓冲区极限意外的区域读写,可变。
capacity:不可变,创建时指定的最大容量。
上边出现了读写切换的方法flip,我们看下源码,可以看出来通过改变属性实现可读可写的。
public final Buffer flip() { limit = position; position = 0; mark = -1; return this; }
可以通过啊更改limit或者position来实现你想要的操作。参数自己决定
buffer.limit(2); buffer.position(1);
可读可写,上接Selector,下连Buffer。
当客户端连接ServerSocketChannel时,创建客户端自己的SocketChannel。
public class ChannelNio { public static void main(String[] args) throws IOException { String str = "少壮不努力,老大徒伤悲"; //创建输出流 FileOutputStream os = new FileOutputStream("D:\\xxxxxxxxxxxxxxxxxxx\\a.txt"); //获取FileChannel FileChannel channel = os.getChannel(); //创建缓冲 ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024); //把字符串放入缓冲区 buffer.put(str.getBytes()); //反转ByteBuffer buffer.flip(); //将ByteBuffer写入到FileChannel channel.write(buffer); //关闭流 os.close(); } }
图示理解
public class ChannelNio { public static void main(String[] args) throws IOException { FileInputStream is = new FileInputStream("D:\\xxxxxxxxxxxxxxxxxxx\\a.txt"); FileChannel channel = is.getChannel(); ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024); channel.read(buffer); System.out.println(new String(buffer.array())); is.close(); } }
方法一
public class ChannelNio { public static void main(String[] args) throws IOException { FileInputStream is = new FileInputStream("D:\\xxxxxxxxxxxxxxxxxxx\\a.txt"); FileChannel channel = is.getChannel(); ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024); FileOutputStream os = new FileOutputStream("D:\\xxxxxxxxxxxxxxxxxxx\\b.txt"); FileChannel osChannel = os.getChannel(); while (true){ buffer.clear(); int i = channel.read(buffer); if(i==-1){ break; } buffer.flip(); osChannel.write(buffer); } is.close(); os.close(); } }
方法二
public class ChannelNio { public static void main(String[] args) throws IOException { FileInputStream is = new FileInputStream("D:\\xxxxxxxxxxxxxxxxxxx\\HELP.md"); FileChannel channel = is.getChannel(); FileOutputStream os = new FileOutputStream("D:\\xxxxxxxxxxxxxxxxxxx\\HELP222.md"); FileChannel osChannel = os.getChannel(); osChannel.transferFrom(channel,0,channel.size()); is.close(); os.close(); } }
用一个线程处理多个客户端连接。可以检测多个注册通道的事件,并作出相应处理。不用维护所有线程。
Selector は、登録されている SocketChannel の SelectionKey セットを取得し、次に select をリッスンし、イベントが発生したときに SelectionKey を取得し、最後に、SelectionKey を通じてチャネルを取得して、対応する操作を実行してビジネスを完了します。
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