Java随笔记 - Java BIO，Socket通信

水深无声 2022-12-20 13:59 129阅读 0赞

###  Java随笔记 - Java BIO，Socket通信 ###

#### Java I/O中的Socket通信 ####

*  在上一篇博客里，对NIO进行了简单介绍，主要是其中的三个核心概念，详情见（[Java随笔记 - Java NIO的初步认识，NIO的三个核心概念，Channel和Buffer的简单使用][Java_ - Java NIO_NIO_Channel_Buffer]）。本来应该写一篇详解flip函数的文章的，这里插叙一下Java IO的几个点。
 *  早期的Java I/O库，所实现的是一种同步阻塞式的I/O模型，因此也被称为BIO（Blocking I/O）。所谓的同步阻塞式I/O，就是程序在遇到I/O操作时，需要阻塞当前程序的执行，等待I/O操作的完成，再继续执行后续的逻辑操作。也就是说，在等待I/O操作完成的这段时间，线程处于阻塞阻塞状态，不能去做别的事情。对于Socket通信而言，数据的发送和接收都需要阻塞当前的线程，等待数据传输完成后才能继续执行后续的任务。

#### 典型的编程模型 ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0pfX01heA_size_8_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

*  服务端通过ServerSocket对象负责在指定的端口监听来自客户端的连接请求。客户端通过创建Socket对象，对服务端发起连接请求。连接成功后，双方通过输入流和输出流进行通信。双方在数据的发送和读取过程中，线程调用Socket的相关API后，都会进入阻塞状态，知道数据的发送或者读取完成。通过上图所展示的简单模型，可以看到，客户端需要创建一个Socket对象来对服务端的ServerSocket发起连接请求，而服务端则用一个专门的线程Acceptor不断循环调用accept( )方法来检查并接收新的连接请求。一旦有新的连接请求进来，该方法会返回一个与这个新的连接对应的Socket对象，通过该对象可以与客户端进行数据传输。然后Acceptor线程会创建一个新的处理线程，把这个新的Socket对象交给它，之后就由这个处理线程通过Socket对象与客户端进行通信和逻辑处理。
 *  在这一编程模型中，一个线程负责处理一个客户端连接，编程逻辑简单、容易理解。但是，其存在的问题也很明显，没建立一条连接就要开启一个相应的线程来进行处理，那如果连接的数目巨大呢？根本不可能同时支撑大量的连接数，而且在客户端数量较大时，服务器的性能也会有所下降。

#### Socket编程中关键API概述 ####

*  ServerSocket
    
     *  这是服务端用于监听Socket连接的类，它的构造函数可以指定要监听的IP地址和端口号，也可以在实例化之后通过bind方法进行指定。而不管使用哪个方法进行指定，都只能指定一次，不可进行后续的修改
     *  ServerSocket的accept( )方法用于接收来自客户端的连接请求，调用该方法后，线程会被阻塞，直到有连接进来
 *  InetAddress和InetSocketAddress
    
     *  InetAddress是Java对IP地址的封装，而InetSocketAddress则是InetAddress的子类，也是其唯一子类，增加了对端口号的封装
 *  Socket
    
     *  Socket套接字用于对Socket连接进行读写操作，客户端在发起连接时，可以在构造函数中指定服务端的IP和端口，也可以通过connect( )方法进行指定

#### 补充 ####

*  TCP协议是面向连接的流协议，而Socket并不提供直接的数据收发方法，数据的收发需要另外通过输入/出流的读写操作来进行。输入流用于读取数据，输出流用于发送数据。Socket的getInputStream( )和getOutputStream( )方法分别用于获取输入流和输出流。相应的，在输入流和输出流的处理过程中，操作未完成之前线程是阻塞的。
 *  下篇博客给两个使用BIO进行数据传输的代码示例

[Java_ - Java NIO_NIO_Channel_Buffer]: https://blog.csdn.net/J__Max/article/details/109597329
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