I/O模型
基本模型说明
- 1. I/O模型的简单理解：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支持3种网络编程模型：BIO,NIO,AIO
- 3. BIO模型：同步阻塞模型，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就会造成线程资源的浪费。
- 4. NIO模型：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，多路复用器轮询到连接有I/O请求就会进行处理，如下图.
- 5. AIO:异步非阻塞，AIO引入了异步通道的概念，采用了Proactor模式，简化了程序编写，有效的请求才启动线程，他的特点是先有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。
BIO、NIO、AIO 使用场景分析
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，但程序简单易理解。NIO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。AIO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。
Java BIO 基本介绍
Java BIO就是传统的Java I/O编程，其相关的类和接口在java.io。BIO(BlockingI/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）。【后有应用实例】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。
Java BIO 工作机制
对 BIO 编程流程的梳理
- 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。
Java BIO 应用实例
- 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）。 - 4.代码演示
import java.io.InputStream; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; public class BIOServer { public static void main(String[] args) throws Exception { //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...."); final Socket socket = serverSocket.accept(); System.out.println("连接到一个客户端"); //就创建一个线程，与之通讯(单独写一个方法) newCachedThreadPool.execute(new Runnable() { public void run() {//我们重写 //可以和客户端通讯 handler(socket); } }); } } //编写一个handler方法，和客户端通讯 public 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) { System.out.println(new String(bytes, 0, read));//输出客户端发送的数据 } else { break; } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { System.out.println("关闭和client的连接"); try { socket.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } }
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。
