• 第二章—Java BIO 编程:(2)Java BIO 编程


    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。

     

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