一、Java BIO 基本介绍
(1)Java BIO 就是传统的java io 编程, 其相关的类和接口在 java.io;
(2)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)。
(3)BIO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, 程序简单易理解;
二、Java BIO 工作机制
工作原理图:
三、Java BIO 应用实例
1、BIO 编程简单流程
(1)服务器端启动一个ServerSocket;
(2)客户端启动Socket对服务器进行通信, 默认情况下服务器端需要对每个客户 建立一个线程与之通讯;
(3)客户端发出请求后, 先咨询服务器是否有线程响应, 如果没有则会等待, 或者被拒绝;
(4)如果有响应, 客户端线程会等待请求结束后, 在继续执行;
2、BIO 应用实例
实例说明:
(1)使用BIO模型编写一个服务器端, 监听6666端口, 当有客户端连接时, 就启动一个线程与之通讯;
(2)要求使用线程池机制改善, 可以连接多个客户端;
(3)服务器端可以接收客户端发送的数据(telnet 方式即可);
代码实现:
public class BIOServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//线程池机制
//思路
//1. 创建一个线程池
//2. 如果有客户端连接,就创建一个线程,与之通讯(单独写一个方法)
ExecutorService newCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
//创建ServerSocket
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
System.out.println("服务器启动了");
while (true) {
System.out.println("线程信息 id =" + Thread.currentThread().getId() + " 名字=" + Thread.currentThread().getName());
//监听,等待客户端连接
System.out.println("等待连接....");
Socket socket = serverSocket.accept();
System.out.println("连接到一个客户端");
//有客户端连接到就创建一个线程,与之通讯(单独写一个方法)
newCachedThreadPool.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//可以和客户端通讯
handler(socket);
}
});
}
}
//编写一个handler方法,和客户端通讯
private static void handler(Socket socket) {
try {
System.out.println("线程信息 id =" + Thread.currentThread().getId() + " 名字=" + Thread.currentThread().getName());
byte[] bytes = new byte[1024];
//通过socket 获取输入流
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
//循环的读取客户端发送的数据
while (true) {
System.out.println("线程信息 id =" + Thread.currentThread().getId() + " 名字=" + Thread.currentThread().getName());
System.out.println("read....");
int read = inputStream.read(bytes);
if (read != -1) {
//输出客户端发送的数据
System.out.println(new String(bytes, 0, read));
} else {
break;
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
System.out.println("关闭和client的连接");
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
测试:
Telnet 的更多使用
(1)telnet 用法
(2)telnet 命令详解
注意:
(1)BIO 中有多少个客户端,就会有多少个线程;
(2)在执行 accept 操作会发生堵塞;
(3)在当前线程无数据可读时,就会阻塞在 read 操作上;
四、Java 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)当并发数较大时, 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。