IO与NIO阻塞分析以及nio实现

Myth丶恋晨 2022-04-05 02:57 183阅读 0赞

**一、概念（io\\nio）**

Java nio是一个基于缓冲区、并能提供非阻塞I/O操作的Java API，因此nio也被看成是non-blocking I/O的缩写。它拥有比传统I/O操作(bio)更好的并发运行性能。。NIO和IO有相同的作用和目的，但实现方式不同，NIO主要用到的是块，所以NIO的效率要比IO高很多。在Java API中提供了两套NIO，一套是针对标准输入输出NIO，另一套就是网络编程NIO。IO是面向流的，NIO是面向缓冲区的。

nio特性：

1 为所有原始类型提供给缓存支持

2 提供一个新的管道 chanel

3 支持锁和内存映射文件的访问接口

4 多路复用（linux就是用的这个模型）

**二 、阻塞与非阻塞**

阻塞：传统io的各种流都是阻塞的。

阻塞点：1 ![20181210170427580.png][]Socket等待客户端连接

2 ![20181210170626632.png][]读取流中数据

这样线程就会被阻塞，直到有一些数据被读取，或数据完全写入。该线程在此期间不能再干任何事情了。开启多线程的话，为每一个请求开启一个线程，这种方法如果流量多，那么就浪费系统资源。

非阻塞：也是有组赛点的     this.selector.select();，但是读写数据的时候是没有阻塞点的。

阻塞io基于socket的嘛，我们就先不说，下面是nio的简单实现，代码如下：

--------------------

public class ServerNIO \{  
      
    private Selector selector;//注册选择器  
    private String uri;  
    private String agreement;//协议  
    public static void main(String\[\] args) \{  
        ServerNIO server= new ServerNIO();  
        try \{  
            server.initServer(7001);  
            server.ListenSelector();  
        \} catch (Exception e) \{  
            // TODO Auto-generated catch block  
            e.printStackTrace();  
        \}  
          
    \}  
    public void initServer(int port) throws Exception \{  
        //服务端开启  
        ServerSocketChannel  serverChannel = ServerSocketChannel.open();  
        //阻塞改为false  
        serverChannel.configureBlocking(false);  
        //绑定端口  
        serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));  
          
        this.selector = Selector.open();  
        //为选择器注册监听事件  
        serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP\_ACCEPT);  
        System.out.println("服务端已开启。。。");  
    \}  
      
    public void ListenSelector() throws Exception\{  
        //轮询监听selector  
        while(true) \{  
            this.selector.select();  
            Iterator<SelectionKey> iterator = this.selector.selectedKeys().iterator();  
            if(iterator.hasNext()) \{  
                SelectionKey selectionKey = iterator.next();  
                iterator.remove();  
                //有效key  
                if(selectionKey.isValid()) \{  
                    //处理当前请求  
                    handler(selectionKey);  
                \}  
                  
            \}  
        \}  
    \}  
    /\*\*    
      
     \* <p>处理客户端请求</p>    
     \* @param selectionKey    
     \* @throws IOException   
      
     \*/   
    private void handler(SelectionKey key) throws IOException \{  
        //判断是什么类型的请求    连接请求  
        if(key.isAcceptable()) \{  
            ServerSocketChannel  serverChannel = (ServerSocketChannel)key.channel();  
            SocketChannel  socketChannel = serverChannel.accept();  
            socketChannel.configureBlocking(false);  
            //设置读超时  
            socketChannel.socket().setSoTimeout(5000);  
            //如果接收到连接请求后，需要给请求注册读权限  
            socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP\_READ);  
        \}  
        //读请求  
        if(key.isReadable()) \{  
            SocketChannel  socketChannel = (SocketChannel)key.channel();  
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);  
            if((socketChannel.read(buffer))>0) \{  
                String msg = new String(buffer.array());  
                HttpRequestNIO request= new HttpRequestNIO(msg);  
                uri = request.getUri();  
                agreement = request.getAgreement().trim();  
                if(isStatic(uri)) \{  
                    socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP\_WRITE);  
                    System.out.println("此处返回静态文件");  
                \}else \{  
                    System.out.println("此处返回动态文件");  
                \}  
            \}else \{  
                System.out.println("客户端关闭");  
                key.cancel();  
                return;  
            \}  
        \}  
        if(key.isWritable()) \{  
            SocketChannel  socketChannel = (SocketChannel)key.channel();  
            HttpResponseNIO Response = new HttpResponseNIO(socketChannel);  
            Response.wirte(uri);  
            Response.wirteAgreement(agreement);  
        \}  
          
    \}  
    private static Boolean isStatic(String uri) \{  
        Boolean isStatic = false;  
        String\[\] suffix = \{".html",".css",".png",".jpeg",".js",".ico"\};  
        for (String string : suffix) \{  
            if(uri.endsWith(string)) \{  
                isStatic = true;  
            \}  
        \}  
        return isStatic;  
    \}  
\}

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