Java教程

基础篇-走进Java的IO

本文主要是介绍基础篇-走进Java的IO,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

本文根据《Netty权威指南(第2版)》第2章关于时间服务器的demo程序,概括地描述各种IO的应用,站在更宏观的角度看清差异。

目录

一. 传统的BIO

1. 时间服务器的设计

2. 问题

二. 伪异步I/O编程

1. 时间服务器的设计

2. 问题

三. NIO编程

1. JDK的NIO

2. 时间服务器的设计

四、AIO编程

1. JDK的AIO

2. 时间服务器的设计


一. 传统的BIO

1. 时间服务器的设计

(1)客户端

① 构建Socket(阻塞,直到与服务器建立连接)

② 通过socket获取输出流、写入请求信息

③ 通过socket获取输入流、读出响应信息(阻塞,直到读取到指定大小or指定结束符)

(2)服务端

① 构建ServerSocket

② 监听请求(阻塞,直到读取到客户端请求)

③ 监听到请求,创建Socket

④ 创建线程处理请求:通过socket获取输入流,读取请求信息 => 通过socket获取输出流,写入响应信息

2. 问题

1个线程只能处理1个客户端连接,无法满足高性能、高并发接入场景

 

二. 伪异步I/O编程

1. 时间服务器的设计

在服务端引入“线程池”

2. 问题

如果发送方较慢或网络传输较慢,读取方将被阻塞;如果读取方处理较慢,TCP的窗口size↓,直到为0,发送方将被阻塞。阻塞时间取决于对方I/O线程的处理速度和网络I/O的传输速度。

 

三. NIO编程

NIO = New I/O = Non-block I/O

1. JDK的NIO

与Socket、ServerSocket对应的是SocketChannel、ServerSocketChannel。严格讲,只是非阻塞I/O,不是异步的。

(1)缓冲区Buffer:实质是一个数组,读(写)NIO中的数据是从缓存区读(写)的

(2)通道Channel:可以用于读or写or同时进行两者,流只是在一个方向上移动(流是InputStream或OutputStream的子类)

(3)多路复用器Selector:Channel注册在Selector上,Selector通过selectedKeys()方法轮询已就绪的Channel(有读or写事件发生的Channel)

JDK 1.5update10之前,Selector基于select/poll实现

JDK 1.5update10之后,Selector基于epoll实现,没有连接句柄数的限制,意味着只需要1个Selector线程即可处理成千上万的客户端连接。

2. 时间服务器的设计

 

四、AIO编程

AIO = NIO 2.0

1. JDK的AIO

NIO 2.0的异步套接字通道是真正的异步非阻塞I/O,不需要通过selector对注册的通道进行轮询即可实现异步读写;

异步通道是由JDK底层的线程池负责回调并驱动读写操作。

2. 时间服务器的设计

 

这篇关于基础篇-走进Java的IO的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!