Java网络编程和NIO详解5：Java 非阻塞 IO 和异步 IO

男娘i 2021-12-14 10:37 196阅读 0赞

# Java网络编程和NIO详解5：Java 非阻塞 IO 和异步 IO #

Java 非阻塞 IO 和异步 IO

转自[https://www.javadoop.com/post/nio-and-aio][https_www.javadoop.com_post_nio-and-aio]

本系列文章首发于我的个人博客：[https://h2pl.github.io/][https_h2pl.github.io]

欢迎阅览我的CSDN专栏：Java网络编程和NIO [https://blog.csdn.net/column/details/21963.html][https_blog.csdn.net_column_details_21963.html]

部分代码会放在我的的Github：[https://github.com/h2pl/][https_github.com_h2pl]

上一篇文章介绍了 Java NIO 中 Buffer、Channel 和 Selector 的基本操作，主要是一些接口操作，比较简单。

本文将介绍非阻塞 IO 和异步 IO，也就是大家耳熟能详的 NIO 和 AIO。很多初学者可能分不清楚异步和非阻塞的区别，只是在各种场合能听到异步非阻塞这个词。

本文会先介绍并演示阻塞模式，然后引入非阻塞模式来对阻塞模式进行优化，最后再介绍 JDK7 引入的异步 IO，由于网上关于异步 IO 的介绍相对较少，所以这部分内容我会介绍得具体一些。

希望看完本文，读者可以对非阻塞 IO 和异步 IO 的迷雾看得更清晰些，或者为初学者解开一丝丝疑惑也是好的。

*  [阻塞模式 IO][IO]
 *  [非阻塞 IO][IO 1]
 *  NIO.2 异步 IO
    
     *  [1、返回 Future 实例][1_ Future]
     *  [2、提供 CompletionHandler 回调函数][2_ CompletionHandler]
     *  [AsynchronousFileChannel][]
     *  [AsynchronousServerSocketChannel][]
     *  [AsynchronousSocketChannel][]
     *  [Asynchronous Channel Groups][]
 *  [小结][Link 1]

## 阻塞模式 IO ##

我们已经介绍过使用 Java NIO 包组成一个简单的客户端-服务端网络通讯所需要的 ServerSocketChannel、SocketChannel 和 Buffer，我们这里整合一下它们，给出一个完整的可运行的例子(利用多线程伪阻塞IO)：

public class Server {     public static void main(String[] args) throws IOException {         ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();         // 监听 8080 端口进来的 TCP 链接        serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(8080));         while (true) {             // 这里会阻塞，直到有一个请求的连接进来            SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();             // 开启一个新的线程来处理这个请求，然后在 while 循环中继续监听 8080 端口            SocketHandler handler = new SocketHandler(socketChannel);            new Thread(handler).start();       }   } }

这里看一下新的线程需要做什么，SocketHandler：

public class SocketHandler implements Runnable {     private SocketChannel socketChannel;     public SocketHandler(SocketChannel socketChannel) {        this.socketChannel = socketChannel;   }     @Override    public void run() {         ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);        try {            // 将请求数据读入 Buffer 中            int num;            while ((num = socketChannel.read(buffer)) > 0) {                // 读取 Buffer 内容之前先 flip 一下                buffer.flip();                 // 提取 Buffer 中的数据                byte[] bytes = new byte[num];                buffer.get(bytes);                 String re = new String(bytes, "UTF-8");                System.out.println("收到请求：" + re);                 // 回应客户端                ByteBuffer writeBuffer = ByteBuffer.wrap(("我已经收到你的请求，你的请求内容是：" + re).getBytes());                socketChannel.write(writeBuffer);                 buffer.clear();           }       } catch (IOException e) {            IOUtils.closeQuietly(socketChannel);       }   } }

最后，贴一下客户端 SocketChannel 的使用，客户端比较简单：

public class SocketChannelTest {    public static void main(String[] args) throws IOException {        SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();        socketChannel.connect(new InetSocketAddress("localhost", 8080));         // 发送请求        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap("1234567890".getBytes());        socketChannel.write(buffer);         // 读取响应        ByteBuffer readBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);        int num;        if ((num = socketChannel.read(readBuffer)) > 0) {            readBuffer.flip();             byte[] re = new byte[num];            readBuffer.get(re);             String result = new String(re, "UTF-8");            System.out.println("返回值: " + result);       }   } }

上面介绍的阻塞模式的代码应该很好理解：来一个新的连接，我们就新开一个线程来处理这个连接，之后的操作全部由那个线程来完成。

那么，这个模式下的性能瓶颈在哪里呢？

1.  首先，每次来一个连接都开一个新的线程这肯定是不合适的。当活跃连接数在几十几百的时候当然是可以这样做的，但如果活跃连接数是几万几十万的时候，这么多线程明显就不行了。每个线程都需要一部分内存，内存会被迅速消耗，同时，线程切换的开销非常大。
2.  其次，阻塞操作在这里也是一个问题。首先，accept() 是一个阻塞操作，当 accept() 返回的时候，代表有一个连接可以使用了，我们这里是马上就新建线程来处理这个 SocketChannel 了，但是，但是这里不代表对方就将数据传输过来了。所以，SocketChannel\#read 方法将阻塞，等待数据，明显这个等待是不值得的。同理，write 方法也需要等待通道可写才能执行写入操作，这边的阻塞等待也是不值得的。

## 非阻塞 IO ##

说完了阻塞模式的使用及其缺点以后，我们这里就可以介绍非阻塞 IO 了。

非阻塞 IO 的核心在于使用一个 Selector 来管理多个通道，可以是 SocketChannel，也可以是 ServerSocketChannel，将各个通道注册到 Selector 上，指定监听的事件。

之后可以只用一个线程来轮询这个 Selector，看看上面是否有通道是准备好的，当通道准备好可读或可写，然后才去开始真正的读写，这样速度就很快了。我们就完全没有必要给每个通道都起一个线程。

NIO 中 Selector 是对底层操作系统实现的一个抽象，管理通道状态其实都是底层系统实现的，这里简单介绍下在不同系统下的实现。

select：上世纪 80 年代就实现了，它支持注册 FD\_SETSIZE(1024) 个 socket，在那个年代肯定是够用的，不过现在嘛，肯定是不行了。

poll：1997 年，出现了 poll 作为 select 的替代者，最大的区别就是，poll 不再限制 socket 数量。

select 和 poll 都有一个共同的问题，**那就是它们都只会告诉你有几个通道准备好了，但是不会告诉你具体是哪几个通道。所以，一旦知道有通道准备好以后，自己还是需要进行一次扫描**，显然这个不太好，通道少的时候还行，一旦通道的数量是几十万个以上的时候，扫描一次的时间都很可观了，时间复杂度 O(n)。所以，后来才催生了以下实现。

epoll：2002 年随 Linux 内核 2.5.44 发布，**epoll 能直接返回具体的准备好的通道**，时间复杂度 O(1)。

除了 Linux 中的 epoll，2000 年 FreeBSD 出现了 Kqueue，还有就是，Solaris 中有 /dev/poll。

> 前面说了那么多实现，但是没有出现 Windows，Windows 平台的非阻塞 IO 使用 select，我们也不必觉得 Windows 很落后，在 Windows 中 IOCP 提供的异步 IO 是比较强大的。

我们回到 Selector，毕竟 JVM 就是这么一个屏蔽底层实现的平台，我们面向 Selector 编程就可以了。

之前在介绍 Selector 的时候已经了解过了它的基本用法，这边来一个可运行的实例代码，大家不妨看看：

public class SelectorServer {     public static void main(String[] args) throws IOException {        Selector selector = Selector.open();         ServerSocketChannel server = ServerSocketChannel.open();        server.socket().bind(new InetSocketAddress(8080));         // 将其注册到 Selector 中，监听 OP_ACCEPT 事件        server.configureBlocking(false);        server.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);         while (true) {            int readyChannels = selector.select();//获取已经准备的通道            if (readyChannels == 0) {                continue;           }            Set<SelectionKey> readyKeys = selector.selectedKeys();            // 遍历            Iterator<SelectionKey> iterator = readyKeys.iterator();            while (iterator.hasNext()) {                SelectionKey key = iterator.next();                iterator.remove();                 if (key.isAcceptable()) {                    // 有已经接受的新的到服务端的连接                    SocketChannel socketChannel = server.accept();                     // 有新的连接并不代表这个通道就有数据，                    // 这里将这个新的 SocketChannel 注册到 Selector，监听 OP_READ 事件，等待数据                    socketChannel.configureBlocking(false);                    socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);               } else if (key.isReadable()) {                    // 有数据可读                    // 上面一个 if 分支中注册了监听 OP_READ 事件的 SocketChannel                    SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();                    ByteBuffer readBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);                    int num = socketChannel.read(readBuffer);                    if (num > 0) {                        // 处理进来的数据...                        System.out.println("收到数据：" + new String(readBuffer.array()).trim());                        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap("返回给客户端的数据...".getBytes());                        socketChannel.write(buffer);                   } else if (num == -1) {                        // -1 代表连接已经关闭                        socketChannel.close();                   }               }           }       }   } }

至于客户端，大家可以继续使用上一节介绍阻塞模式时的客户端进行测试。

## NIO.2 异步 IO ##

More New IO，或称 NIO.2，随 JDK 1.7 发布，包括了引入异步 IO 接口和 Paths 等文件访问接口。

异步这个词，我想对于绝大多数开发者来说都很熟悉，很多场景下我们都会使用异步。

通常，我们会有一个线程池用于执行异步任务，提交任务的线程将任务提交到线程池就可以立马返回，不必等到任务真正完成。如果想要知道任务的执行结果，通常是通过传递一个回调函数的方式，任务结束后去调用这个函数。

同样的原理，Java 中的异步 IO 也是一样的，都是由一个线程池来负责执行任务，然后使用回调或自己去查询结果。

大部分开发者都知道为什么要这么设计了，这里再啰嗦一下。异步 IO 主要是为了控制线程数量，减少过多的线程带来的内存消耗和 CPU 在线程调度上的开销。

在 Unix/Linux 等系统中，JDK 使用了并发包中的线程池来管理任务，具体可以查看 AsynchronousChannelGroup 的源码。

在 Windows 操作系统中，提供了一个叫做 [I/O Completion Ports][I_O Completion Ports] 的方案，通常简称为 IOCP，操作系统负责管理线程池，其性能非常优异，所以在 Windows 中 JDK 直接采用了 IOCP 的支持，使用系统支持，把更多的操作信息暴露给操作系统，也使得操作系统能够对我们的 IO 进行一定程度的优化。

> 在 Linux 中其实也是有异步 IO 系统实现的，但是限制比较多，性能也一般，所以 JDK 采用了自建线程池的方式。

本文还是以实用为主，想要了解更多信息请自行查找其他资料，下面对 Java 异步 IO 进行实践性的介绍。

总共有三个类需要我们关注，分别是 AsynchronousSocketChannel，AsynchronousServerSocketChannel 和 AsynchronousFileChannel，只不过是在之前介绍的 FileChannel、SocketChannel 和 ServerSocketChannel 的类名上加了个前缀 Asynchronous。

Java 异步 IO 提供了两种使用方式，分别是返回 Future 实例和使用回调函数。

### 1、返回 Future 实例 ###

返回 java.util.concurrent.Future 实例的方式我们应该很熟悉，JDK 线程池就是这么使用的。Future 接口的几个方法语义在这里也是通用的，这里先做简单介绍。

*  future.isDone();
    
    判断操作是否已经完成，包括了正常完成、异常抛出、取消
 *  future.cancel(true);
    
    取消操作，方式是中断。参数 true 说的是，即使这个任务正在执行，也会进行中断。
 *  future.isCancelled();
    
    是否被取消，只有在任务正常结束之前被取消，这个方法才会返回 true
 *  future.get();
    
    这是我们的老朋友，获取执行结果，阻塞。
 *  future.get(10, TimeUnit.SECONDS);
    
    如果上面的 get() 方法的阻塞你不满意，那就设置个超时时间。

### 2、提供 CompletionHandler 回调函数 ###

java.nio.channels.CompletionHandler 接口定义：

public interface CompletionHandler<V,A> {     void completed(V result, A attachment);     void failed(Throwable exc, A attachment); }

> 注意，参数上有个 attachment，虽然不常用，我们可以在各个支持的方法中传递这个参数值

AsynchronousServerSocketChannel listener = AsynchronousServerSocketChannel.open().bind(null);  // accept 方法的第一个参数可以传递 attachment listener.accept(attachment, new CompletionHandler<AsynchronousSocketChannel, Object>() {    public void completed(      AsynchronousSocketChannel client, Object attachment) {          //     }    public void failed(Throwable exc, Object attachment) {          //     } });

### AsynchronousFileChannel ###

网上关于 Non-Blocking IO 的介绍文章很多，但是 Asynchronous IO 的文章相对就少得多了，所以我这边会多介绍一些相关内容。

首先，我们就来关注异步的文件 IO，前面我们说了，文件 IO 在所有的操作系统中都不支持非阻塞模式，但是我们可以对文件 IO 采用异步的方式来提高性能。

下面，我会介绍 Asynchronous(aSing亏赖子)FileChannel 里面的一些重要的接口，都很简单，读者要是觉得无趣，直接滑到下一个标题就可以了。

实例化：

AsynchronousFileChannel channel = AsynchronousFileChannel.open(Paths.get("/Users/hongjie/test.txt"));

一旦实例化完成，我们就可以着手准备将数据读入到 Buffer 中：

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
    Future<Integer> result = channel.read(buffer, 0);

> 异步文件通道的读操作和写操作都需要提供一个文件的开始位置，文件开始位置为 0

除了使用返回 Future 实例的方式，也可以采用回调函数进行操作，接口如下：

public abstract <A> void read(ByteBuffer dst,
                                  long position,
                                  A attachment,
                                  CompletionHandler<Integer,? super A> handler);

顺便也贴一下写操作的两个版本的接口：

public abstract Future<Integer> write(ByteBuffer src, long position);
    
    public abstract <A> void write(ByteBuffer src,
                                   long position,
                                   A attachment,
                                   CompletionHandler<Integer,? super A> handler);

我们可以看到，AIO 的读写主要也还是与 Buffer 打交道，这个与 NIO 是一脉相承的。

另外，还提供了用于将**内存中的数据刷入到磁盘的方法**：

public abstract void force(boolean metaData) throws IOException;

> 因为我们对文件的写操作，操作系统并不会直接针对文件操作，系统会缓存，然后周期性地刷入到磁盘。如果希望将数据及时写入到磁盘中，以免断电引发部分数据丢失，可以调用此方法。参数如果设置为 true，意味着同时也将文件属性信息更新到磁盘。

还有，还提供了对文件的锁定功能，我们可以锁定文件的部分数据，这样可以进行排他性的操作。

public abstract Future<FileLock> lock(long position, long size, boolean shared);

> position 是要锁定内容的开始位置，size 指示了要锁定的区域大小，shared 指示需要的是共享锁还是排他锁

当然，也可以使用回调函数的版本：

public abstract <A> void lock(long position,
                                  long size,
                                  boolean shared,
                                  A attachment,
                                  CompletionHandler<FileLock,? super A> handler);

文件锁定功能上还提供了 tryLock 方法，此方法会快速返回结果：

public abstract FileLock tryLock(long position, long size, boolean shared)
        throws IOException;

> 这个方法很简单，就是尝试去获取锁，如果该区域已被其他线程或其他应用锁住，那么立刻返回 null，否则返回 FileLock 对象。

AsynchronousFileChannel 操作大体上也就以上介绍的这些接口，还是比较简单的，这里就少一些废话早点结束好了。

### AsynchronousServerSocketChannel ###

这个类对应的是非阻塞 IO 的 ServerSocketChannel，大家可以类比下使用方式。

我们就废话少说，用代码说事吧：

package com.javadoop.aio;
    
    import java.io.IOException;
    import java.net.InetSocketAddress;
    import java.net.SocketAddress;
    import java.nio.ByteBuffer;
    import java.nio.channels.AsynchronousServerSocketChannel;
    import java.nio.channels.AsynchronousSocketChannel;
    import java.nio.channels.CompletionHandler;
    
    public class Server {
    
        public static void main(String[] args) throws IOException {
    
              // 实例化，并监听端口
            AsynchronousServerSocketChannel server =
                    AsynchronousServerSocketChannel.open().bind(new InetSocketAddress(8080));
    
            // 自己定义一个 Attachment 类，用于传递一些信息
            Attachment att = new Attachment();
            att.setServer(server);
    
            server.accept(att, new CompletionHandler<AsynchronousSocketChannel, Attachment>() {
             	//成功,回调
                @Override
                public void completed(AsynchronousSocketChannel client, Attachment att) {
                    try {
                        SocketAddress clientAddr = client.getRemoteAddress();
                        System.out.println("收到新的连接：" + clientAddr);
    
                        // 收到新的连接后，server 应该重新调用 accept 方法等待新的连接进来
                        att.getServer().accept(att, this);
    
                        Attachment newAtt = new Attachment();
                        newAtt.setServer(server);
                        newAtt.setClient(client);
                        newAtt.setReadMode(true);
                        newAtt.setBuffer(ByteBuffer.allocate(2048));
    
                        // 这里也可以继续使用匿名实现类，不过代码不好看，所以这里专门定义一个类
                        client.read(newAtt.getBuffer(), newAtt, new ChannelHandler());
                    } catch (IOException ex) {
                        ex.printStackTrace();
                    }
                }
    			//失败,回调
                @Override
                public void failed(Throwable t, Attachment att) {
                    System.out.println("accept failed");
                }
            });
            // 为了防止 main 线程退出
            try {
                Thread.currentThread().join();
            } catch (InterruptedException e) {
            }
        }
    }

看一下 ChannelHandler 类：

package com.javadoop.aio;
    
    import java.io.IOException;
    import java.nio.ByteBuffer;
    import java.nio.channels.CompletionHandler;
    import java.nio.charset.Charset;
    
    public class ChannelHandler implements CompletionHandler<Integer, Attachment> {
    
        @Override
        public void completed(Integer result, Attachment att) {
            if (att.isReadMode()) {
                // 读取来自客户端的数据
                ByteBuffer buffer = att.getBuffer();
                buffer.flip();
                byte bytes[] = new byte[buffer.limit()];
                buffer.get(bytes);
                String msg = new String(buffer.array()).toString().trim();
                System.out.println("收到来自客户端的数据: " + msg);
    
                // 响应客户端请求，返回数据
                buffer.clear();
                buffer.put("Response from server!".getBytes(Charset.forName("UTF-8")));
                att.setReadMode(false);
                buffer.flip();
                // 写数据到客户端也是异步
                att.getClient().write(buffer, att, this);
            } else {
                // 到这里，说明往客户端写数据也结束了，有以下两种选择:
                // 1\. 继续等待客户端发送新的数据过来
    //            att.setReadMode(true);
    //            att.getBuffer().clear();
    //            att.getClient().read(att.getBuffer(), att, this);
                // 2\. 既然服务端已经返回数据给客户端，断开这次的连接
                try {
                    att.getClient().close();
                } catch (IOException e) {
                }
            }
        }
    
        @Override
        public void failed(Throwable t, Attachment att) {
            System.out.println("连接断开");
        }
    }

顺便再贴一下自定义的 Attachment 类：

public class Attachment {
        private AsynchronousServerSocketChannel server;
        private AsynchronousSocketChannel client;
        private boolean isReadMode;
        private ByteBuffer buffer;
        // getter & setter
    }

这样，一个简单的服务端就写好了，接下来可以接收客户端请求了。上面我们用的都是回调函数的方式，读者要是感兴趣，可以试试写个使用 Future 的。

### AsynchronousSocketChannel ###

其实，说完上面的 AsynchronousServerSocketChannel，基本上读者也就知道怎么使用 AsynchronousSocketChannel 了，和非阻塞 IO 基本类似。

这边做个简单演示，这样读者就可以配合之前介绍的 Server 进行测试使用了。

package com.javadoop.aio;
    
    import java.io.IOException;
    import java.net.InetSocketAddress;
    import java.nio.ByteBuffer;
    import java.nio.channels.AsynchronousSocketChannel;
    import java.nio.charset.Charset;
    import java.util.concurrent.ExecutionException;
    import java.util.concurrent.Future;
    
    public class Client {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            AsynchronousSocketChannel client = AsynchronousSocketChannel.open();
              // 来个 Future 形式的
            Future<?> future = client.connect(new InetSocketAddress(8080));
            // 阻塞一下，等待连接成功
            future.get();
    
            Attachment att = new Attachment();
            att.setClient(client);
            att.setReadMode(false);//切换写模式
            att.setBuffer(ByteBuffer.allocate(2048));
            byte[] data = "I am obot!".getBytes();
            att.getBuffer().put(data);
            att.getBuffer().flip();
    
            // 异步发送数据到服务端
            client.write(att.getBuffer(), att, new ClientChannelHandler());
    
            // 这里休息一下再退出，给出足够的时间处理数据
            Thread.sleep(2000);
        }
    }

往里面看下 ClientChannelHandler 类：

package com.javadoop.aio;
    
    import java.io.IOException;
    import java.nio.ByteBuffer;
    import java.nio.channels.CompletionHandler;
    import java.nio.charset.Charset;
    
    public class ClientChannelHandler implements CompletionHandler<Integer, Attachment> {
    	//回调方法,当服务器向客户端写数据
        @Override
        public void completed(Integer result, Attachment att) {
            ByteBuffer buffer = att.getBuffer();
            if (att.isReadMode()) {
                // 读取来自服务端的数据
                buffer.flip();
                byte[] bytes = new byte[buffer.limit()];
                buffer.get(bytes);
                String msg = new String(bytes, Charset.forName("UTF-8"));
                System.out.println("收到来自服务端的响应数据: " + msg);
    
                // 接下来，有以下两种选择:
                // 1\. 向服务端发送新的数据
    //            att.setReadMode(false);
    //            buffer.clear();
    //            String newMsg = "new message from client";
    //            byte[] data = newMsg.getBytes(Charset.forName("UTF-8"));
    //            buffer.put(data);
    //            buffer.flip();
    //            att.getClient().write(buffer, att, this);
                // 2\. 关闭连接
                try {
                    att.getClient().close();
                } catch (IOException e) {
                }
            } else {
                // 写操作完成后，会进到这里,不是读模式的话,需要切换成读模式,异步的读取服务器上的数据
                att.setReadMode(true);
                buffer.clear();
                att.getClient().read(buffer, att, this);
            }
        }
    
        @Override
        public void failed(Throwable t, Attachment att) {
            System.out.println("服务器无响应");
        }
    }

以上代码都是可以运行调试的，如果读者碰到问题，请在评论区留言。

### Asynchronous Channel Groups ###

为了知识的完整性，有必要对 group 进行介绍，其实也就是介绍 AsynchronousChannelGroup 这个类。之前我们说过，**异步 IO 一定存在一个线程池**，这个线程池负责接收任务、处理 IO 事件、回调等。这个线程池就在 group 内部，group 一旦关闭，那么相应的线程池就会关闭。

AsynchronousServerSocketChannels 和 AsynchronousSocketChannels 是属于 group 的，当我们调用 AsynchronousServerSocketChannel 或 AsynchronousSocketChannel 的 open() 方法的时候，相应的 channel 就属于默认的 group，这个 group 由 JVM 自动构造并管理。

如果我们想要配置这个默认的 group，可以在 JVM 启动参数中指定以下系统变量：

*  java.nio.channels.DefaultThreadPool.threadFactory
    
    此系统变量用于设置 ThreadFactory，它应该是 java.util.concurrent.ThreadFactory 实现类的全限定类名。一旦我们指定了这个 ThreadFactory 以后，group 中的线程就由该类产生。
 *  java.nio.channels.DefaultThreadPool.initialSize
    
    此系统变量也很好理解，用于设置线程池的初始大小。

可能你会想要使用自己定义的 group，这样可以对其中的线程进行更多的控制，使用以下几个方法即可：

*  AsynchronousChannelGroup.withCachedThreadPool(ExecutorService executor, int initialSize)
 *  AsynchronousChannelGroup.withFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory)
 *  AsynchronousChannelGroup.withThreadPool(ExecutorService executor)

熟悉线程池的读者对这些方法应该很好理解，它们都是 AsynchronousChannelGroup 中的静态方法。

至于 group 的使用就很简单了，代码一看就懂：

AsynchronousChannelGroup group = AsynchronousChannelGroup
            .withFixedThreadPool(10, Executors.defaultThreadFactory());
    AsynchronousServerSocketChannel server = AsynchronousServerSocketChannel.open(group);
    AsynchronousSocketChannel client = AsynchronousSocketChannel.open(group);

**AsynchronousFileChannels 不属于 group。但是它们也是关联到一个线程池的，如果不指定，会使用系统默认的线程池**，如果想要使用指定的线程池，可以在实例化的时候使用以下方法：

public static AsynchronousFileChannel open(Path file,
                                               Set<? extends OpenOption> options,
                                               ExecutorService executor,
                                               FileAttribute<?>... attrs) {
        ...
    }

到这里，异步 IO 就算介绍完成了。

## 小结 ##

我想，本文应该是说清楚非阻塞 IO 和异步 IO 了，对于异步 IO，由于网上的资料比较少，所以不免篇幅多了些。

我们也要知道，看懂了这些，确实可以学到一些东西，多了解一些知识，但是我们还是很少在工作中将这些知识变成工程代码。一般而言，我们需要在网络应用中使用 NIO 或 AIO 来提升性能，但是，在工程上，绝不是了解了一些概念，知道了一些接口就可以的，需要处理的细节还非常多。

这也是为什么 Netty/Mina 如此盛行的原因，因为它们帮助封装好了很多细节，提供给我们用户友好的接口，后面有时间我也会对 Netty 进行介绍。

（全文完）

转载于:https://www.cnblogs.com/itxiaok/p/10357822.html

[https_www.javadoop.com_post_nio-and-aio]: https://www.javadoop.com/post/nio-and-aio
[https_h2pl.github.io]: https://h2pl.github.io/
[https_blog.csdn.net_column_details_21963.html]: https://blog.csdn.net/column/details/21963.html
[https_github.com_h2pl]: https://github.com/h2pl/
[IO]: https://www.javadoop.com/post/nio-and-aio#%E9%98%BB%E5%A1%9E%E6%A8%A1%E5%BC%8F%20IO
[IO 1]: https://www.javadoop.com/post/nio-and-aio#%E9%9D%9E%E9%98%BB%E5%A1%9E%20IO
[1_ Future]: https://www.javadoop.com/post/nio-and-aio#1%E3%80%81%E8%BF%94%E5%9B%9E%20Future%20%E5%AE%9E%E4%BE%8B
[2_ CompletionHandler]: https://www.javadoop.com/post/nio-and-aio#2%E3%80%81%E6%8F%90%E4%BE%9B%20CompletionHandler%20%E5%9B%9E%E8%B0%83%E5%87%BD%E6%95%B0
[AsynchronousFileChannel]: https://www.javadoop.com/post/nio-and-aio#AsynchronousFileChannel
[AsynchronousServerSocketChannel]: https://www.javadoop.com/post/nio-and-aio#AsynchronousServerSocketChannel
[AsynchronousSocketChannel]: https://www.javadoop.com/post/nio-and-aio#AsynchronousSocketChannel
[Asynchronous Channel Groups]: https://www.javadoop.com/post/nio-and-aio#Asynchronous%20Channel%20Groups
[Link 1]: https://www.javadoop.com/post/nio-and-aio#%E5%B0%8F%E7%BB%93
[I_O Completion Ports]: https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa365198.aspx