Java中IO操作阻塞与非阻塞实例对比

原创今天药忘吃喽~ 2024-11-06 06:15 6阅读 0赞

在Java中，IO（输入/输出）操作可以是阻塞的或非阻塞的。阻塞IO和非阻塞IO的主要区别在于程序在等待IO操作完成时的行为。下面我将通过实例对比这两种IO操作：

###阻塞IO（Blocking IO）

阻塞IO是指当一个线程执行IO操作时，如果数据还没有准备好，它会一直等待直到数据准备完成。在等待期间，该线程不能执行其他任务。

**实例代码：**

```javaimport java.io.*;
import java.net.*;

public class BlockingIOExample {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(1234);
 System.out.println("Server is running and waiting for client connection...");

//阻塞等待客户端连接Socket clientSocket = serverSocket.accept();
 System.out.println("Client connected.");

BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));
String inputLine;
 while ((inputLine = in.readLine()) != null) {
 System.out.println("Received: " + inputLine);
 }
in.close();
 clientSocket.close();
 serverSocket.close();
 }
}
```在这个例子中，`serverSocket.accept()`会阻塞，直到一个客户端连接到服务器。`in.readLine()`也会阻塞，直到从客户端接收到数据。

###非阻塞IO（Non-blocking IO）

非阻塞IO是指当一个线程执行IO操作时，如果数据还没有准备好，它不会一直等待，而是立即返回，可以执行其他任务。这通常需要使用多路复用器（如`Selector`）来管理多个非阻塞的通道。

**实例代码：**

```javaimport java.io.*;
import java.net.*;
import java.nio.*;
import java.nio.channels.*;
import java.util.*;

public class NonBlockingIOExample {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
Selector selector = Selector.open();
ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();
 serverChannel.bind(new InetSocketAddress(1234));
 serverChannel.configureBlocking(false);
 serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

while (true) {
selector.select(); //非阻塞等待Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys();
Iterator<SelectionKey> keyIterator = selectedKeys.iterator();

while (keyIterator.hasNext()) {
SelectionKey key = keyIterator.next();
if (key.isAcceptable()) {
//接受连接SocketChannel clientChannel = serverChannel.accept();
 clientChannel.configureBlocking(false);
 clientChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
 }
if (key.isReadable()) {
//读取数据SocketChannel clientChannel = (SocketChannel) key.channel();
 ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(256);
int bytesRead = clientChannel.read(buffer);
if (bytesRead == -1) {
key.cancel();
 clientChannel.close();
} else {
 buffer.flip();
 while (buffer.hasRemaining()) {
 System.out.print((char) buffer.get());
 }
 buffer.clear();
 }
 }
keyIterator.remove();
 }
 }
 }
}
```在这个例子中，`serverChannel.configureBlocking(false);`将服务器通道设置为非阻塞模式。`selector.select()`是非阻塞的，它会立即返回，即使没有通道准备好。`key.isAcceptable()`和`key.isReadable()`检查是否有新的连接或数据可读。

### 对比- **性能**：非阻塞IO通常在高并发场景下表现更好，因为它允许单个线程处理多个IO操作，而不需要为每个IO操作创建一个线程。
- **复杂性**：非阻塞IO的代码通常更复杂，需要更多的错误处理和状态管理。
- **适用场景**：阻塞IO适用于IO操作较少或IO操作不频繁的场景，而非阻塞IO适用于需要处理大量并发IO操作的场景。

选择阻塞还是非阻塞IO取决于具体的应用场景和性能要求。