NIO Socket传输的简单例子

心已赠人 2022-06-14 04:49 223阅读 0赞

传统的 IO 流都是阻塞式的。也就是说,当一个线程调用 read() 或 write()时,该线程被阻塞,直到有一些数据被读取或写入,该线程在此期间不能执行其他任务。这种情况下通常是采用多线程来解决阻塞的问题。

而Java NIO 是非阻塞模式的。线程从某通道进行读写数据时,若没有数据可用时,该线程可以进行其他任务。线程通常将非阻塞 IO 的空闲时间用于在其他通道上执行 IO 操作,所以单独的线程可以管理多个输入和输出通道。因此,NIO 可以让服务器端使用一个或有限几个线程来同时处理连接到服务器端的所有客户端。

NIO通过选择器来管理多个通道，下面时选择器的结构:

![Center][]

下面是一个socket传输的例子:

客户端代码:

public void client(){
            try {
                SocketChannel sChannel=SocketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1",9898));//UDP方式
                FileChannel fileChannel=FileChannel.open(Paths.get("/home/lsj/图片/e.jpeg"), StandardOpenOption.READ);//打开传输通道
                ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(1024);//申请缓冲区
                while(fileChannel.read(buf)!=-1){
                    buf.flip();
                    sChannel.write(buf);
                    buf.clear();
                }
    
                sChannel.shutdownOutput();
                //接受服务端的反馈
                int len=0;
                while((len=sChannel.read(buf))!=-1){
                    buf.flip();
                    System.out.println(new String(buf.array(),0,len));
                    buf.clear();
                }
                fileChannel.close();
                sChannel.close();
    
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

服务端代码:

public void server() throws IOException {
            ServerSocketChannel ssChannel = ServerSocketChannel.open();
            FileChannel fileChannel=FileChannel.open(Paths.get("/home/lsj/图片/b.jpg"),StandardOpenOption.WRITE,StandardOpenOption.CREATE);
            ssChannel.bind(new InetSocketAddress(9898));
    
            SocketChannel sChannel = ssChannel.accept();
    
            ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
    
            while(sChannel.read(buf) != -1){
                buf.flip();
                fileChannel.write(buf);
                buf.clear();
            }
            buf.put("服务端接受数据成功".getBytes());//服务端给客户端发送数据
            buf.flip();
            sChannel.write(buf);
            sChannel.close();
            fileChannel.close();
            ssChannel.close();
        }

在这种方式下,如果客户端1和服务端之间发生了阻塞,如果客户端2想要和服务端之间进行数据传输,那么必须等待客户端1完成传输之后才可,如果采用选择器的方式,就能实现多路传输。

客户端:

public void client() throws IOException{
    		//1. 获取通道
    		SocketChannel sChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 9898));
    	
    		//2. 切换非阻塞模式
    		sChannel.configureBlocking(false);
    		
    		//3. 分配指定大小的缓冲区
    		ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
    		
    		//4. 发送数据给服务端
    		Scanner scan = new Scanner(System.in);
    		
    		while(scan.hasNext()){
    			String str = scan.next();
    			buf.put((new Date().toString() + "\n" + str).getBytes());
    			buf.flip();
    			sChannel.write(buf);
    			buf.clear();
    		}
    		
    		//5. 关闭通道
    		sChannel.close();
    	}

服务端:

public void server() throws IOException{
    		//1. 获取通道
    		ServerSocketChannel ssChannel = ServerSocketChannel.open();
    		
    		//2. 切换非阻塞模式
    		ssChannel.configureBlocking(false);
    		
    		//3. 绑定连接
    		ssChannel.bind(new InetSocketAddress(9898));
    		
    		//4. 获取选择器
    		Selector selector = Selector.open();
    		
    		//5. 将通道注册到选择器上, 并且指定“监听接收事件”
    		ssChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
    		
    		//6. 轮询式的获取选择器上已经“准备就绪”的事件
    		while(selector.select() > 0){
    			
    			//7. 获取当前选择器中所有注册的“选择键(已就绪的监听事件)
    			Iterator<SelectionKey> it = selector.selectedKeys().iterator();
    			
    			while(it.hasNext()){
    				//8. 获取准备“就绪”的是事件
    				SelectionKey sk = it.next();
    				
    				//9. 判断具体是什么事件准备就绪
    				if(sk.isAcceptable()){
    					//10. 若“接收就绪”，获取客户端连接
    					SocketChannel sChannel = ssChannel.accept();
    					
    					//11. 切换非阻塞模式
    					sChannel.configureBlocking(false);
    					
    					//12. 将该通道注册到选择器上
    					sChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
    				}else if(sk.isReadable()){
    					//13. 获取当前选择器上“读就绪”状态的通道
    					SocketChannel sChannel = (SocketChannel) sk.channel();
    					
    					//14. 读取数据
    					ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
    					
    					int len = 0;
    					while((len = sChannel.read(buf)) > 0 ){
    						buf.flip();
    						System.out.println(new String(buf.array(), 0, len));
    						buf.clear();
    					}
    				}
    				
    				//15. 取消选择键 SelectionKey
    				it.remove();
    			}
    		}
    }

选择器会不断轮寻判断哪个通道已经准备好了,继而读取这个空闲通道的数据,这样就实现了线程的非阻塞,而不用耗费资源去开启多个线程了。

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