2 篇笔记 写笔记

1. #0

   JeoSaber

   lov***[email protected]

   913

   Socket的概念:上面已经解释了,不在复述。

   同步和异步:同步和异步是针对应用程序和内核的交互而言的,同步指的是用户进程触发IO 操作并等待或者轮询的去查看IO 操作是否就绪,而异步是指用户进程触发IO 操作以后便开始做自己的事情,而当IO 操作已经完成的时候会得到IO 完成的通知。

   以银行取款为例:

   同步 : 自己亲自出马持银行卡到银行取钱(使用同步 IO 时,Java 自己处理IO 读写);

   异步 : 委托一小弟拿银行卡到银行取钱,然后给你(使用异步IO 时,Java 将 IO 读写委托给OS 处理,需要将数据缓冲区地址和大小传给OS(银行卡和密码),OS 需要支持异步IO操作API);

   阻塞和非阻塞:阻塞和非阻塞是针对于进程在访问数据的时候,根据IO操作的就绪状态来采取的不同方式,说白了是一种读取或者写入操作方法的实现方式,阻塞方式下读取或者写入函数将一直等待,而非阻塞方式下,读取或者写入方法会立即返回一个状态值。

   以银行取款为例:

   阻塞 : ATM排队取款,你只能等待(使用阻塞IO时,Java调用会一直阻塞到读写完成才返回);

   非阻塞 : 柜台取款,取个号,然后坐在椅子上做其它事,等号广播会通知你办理,没到号你就不能去,你可以不断问大堂经理排到了没有,大堂经理如果说还没到你就不能去(使用非阻塞IO时,如果不能读写Java调用会马上返回,当IO事件分发器通知可读写时再继续进行读写,不断循环直到读写完成)

   1.BIO 编程

   Blocking IO: 同步阻塞的编程方式。

   BIO编程方式通常是在JDK1.4版本之前常用的编程方式。编程实现过程为:首先在服务端启动一个ServerSocket来监听网络请求,客户端启动Socket发起网络请求,默认情况下ServerSocket回建立一个线程来处理此请求,如果服务端没有线程可用,客户端则会阻塞等待或遭到拒绝。

   且建立好的连接,在通讯过程中,是同步的。在并发处理效率上比较低。大致结构如下:

   同步并阻塞,服务器实现模式为一个连接一个线程,即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理,如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销,当然可以通过线程池机制改善。

   BIO方式适用于连接数目比较小且固定的架构,这种方式对服务器资源要求比较高,并发局限于应用中,JDK1.4以前的唯一选择,但程序直观简单易理解。

   使用线程池机制改善后的BIO模型图如下:

   2.NIO 编程:Unblocking IO(New IO): 同步非阻塞的编程方式。

   NIO本身是基于事件驱动思想来完成的,其主要想解决的是BIO的大并发问题,NIO基于Reactor,当socket有流可读或可写入socket时,操作系统会相应的通知引用程序进行处理,应用再将流读取到缓冲区或写入操作系统。也就是说,这个时候,已经不是一个连接就要对应一个处理线程了,而是有效的请求,对应一个线程,当连接没有数据时,是没有工作线程来处理的。

   NIO的最重要的地方是当一个连接创建后,不需要对应一个线程,这个连接会被注册到多路复用器上面,所以所有的连接只需要一个线程就可以搞定,当这个线程中的多路复用器进行轮询的时候,发现连接上有请求的话,才开启一个线程进行处理,也就是一个请求一个线程模式。

   在NIO的处理方式中,当一个请求来的话,开启线程进行处理,可能会等待后端应用的资源(JDBC连接等),其实这个线程就被阻塞了,当并发上来的话,还是会有BIO一样的问题

   3.AIO编程:Asynchronous IO: 异步非阻塞的编程方式。

   与NIO不同,当进行读写操作时,只须直接调用API的read或write方法即可。这两种方法均为异步的,对于读操作而言,当有流可读取时,操作系统会将可读的流传入read方法的缓冲区,并通知应用程序;对于写操作而言,当操作系统将write方法传递的流写入完毕时,操作系统主动通知应用程序。即可以理解为,read/write方法都是异步的,完成后会主动调用回调函数。在JDK1.7中,这部分内容被称作NIO.2,主要在java.nio.channels包下增加了下面四个异步通道:AsynchronousSocketChannel、AsynchronousServerSocketChannel、AsynchronousFileChannel、AsynchronousDatagramChannel

   bio示例

   server示例:

   public class Server {
    public static void main(String[] args) {
    int port = genPort(args);
    
    ServerSocket server = null;
    ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(50);
    
    try{
    server = new ServerSocket(port);
    System.out.println("server started!");
    while(true){
    Socket socket = server.accept();
    
    service.execute(new Handler(socket));
    }
    }catch(Exception e){
    e.printStackTrace();
    }finally{
    if(server != null){
    try {
    server.close();
    } catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
    server = null;
    }
    }
    
    static class Handler implements Runnable{
    Socket socket = null;
    public Handler(Socket socket){
    this.socket = socket;
    }
    @Override
    public void run() {
    BufferedReader reader = null;
    PrintWriter writer = null;
    try{
    
    reader = new BufferedReader(
    new InputStreamReader(socket.getInputStream(), "UTF-8"));
    writer = new PrintWriter(
    new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream(), "UTF-8"));
    String readMessage = null;
    while(true){
    System.out.println("server reading... ");
    if((readMessage = reader.readLine()) == null){
    break;
    }
    System.out.println(readMessage);
    writer.println("server recive : " + readMessage);
    writer.flush();
    }
    }catch(Exception e){
    e.printStackTrace();
    }finally{
    if(socket != null){
    try {
    socket.close();
    } catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
    socket = null;
    if(reader != null){
    try {
    reader.close();
    } catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
    reader = null;
    if(writer != null){
    writer.close();
    }
    writer = null;
    }
    }
    
    }
    
    private static int genPort(String[] args){
    if(args.length > 0){
    try{
    return Integer.parseInt(args[0]);
    }catch(NumberFormatException e){
    return 9999;
    }
    }else{
    return 9999;
    }
    }
    
   }

   2.client示例:

   public class Client {
    public static void main(String[] args) {
    String host = null;
    int port = 0;
    if(args.length > 2){
    host = args[0];
    port = Integer.parseInt(args[1]);
    }else{
    host = "127.0.0.1";
    port = 9999;
    }
    
    Socket socket = null;
    BufferedReader reader = null;
    PrintWriter writer = null;
    Scanner s = new Scanner(System.in);
    try{
    socket = new Socket(host, port);
    String message = null;
    
    reader = new BufferedReader(
    new InputStreamReader(socket.getInputStream(), "UTF-8"));
    writer = new PrintWriter(
    socket.getOutputStream(), true);
    while(true){
    message = s.nextLine();
    if(message.equals("exit")){
    break;
    }
    writer.println(message);
    writer.flush();
    System.out.println(reader.readLine());
    }
    }catch(Exception e){
    e.printStackTrace();
    }finally{
    if(socket != null){
    try {
    socket.close();
    } catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
    socket = null;
    if(reader != null){
    try {
    reader.close();
    } catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
    reader = null;
    if(writer != null){
    writer.close();
    }
    writer = null;
    }
    }
   }

   以上只是简单示例,仅供参考!

   JeoSaber

   lov***[email protected]

   8年前 (2018年08月07日)
2. #0

   一生默默守护你

   187***[email protected]

   247

   DatagramSocket(UDP)简单示例

   服务端:

   public class Server {
    public static void main(String[] args) {
    try {
    DatagramSocket server = new DatagramSocket(5060);
    DatagramPacket packet = new DatagramPacket(new byte[1024], 1024);
    server.receive(packet);
    System.out.println(packet.getAddress().getHostName() + "(" + packet.getPort() + "):" + new String(packet.getData()));
    packet.setData("Hello Client".getBytes());
    packet.setPort(5070);
    packet.setAddress(InetAddress.getLocalHost());
    server.send(packet);
    server.close();
    } catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
   }

   客户端:

   public class Client {
    public static void main(String[] args){
    try {
    DatagramSocket client = new DatagramSocket(5070);
    DatagramPacket packet = new DatagramPacket(new byte[1024],1024);
    packet.setPort(5060);
    packet.setAddress(InetAddress.getLocalHost());
    packet.setData("Hello Server".getBytes());
    client.send(packet);
    client.receive(packet);
    System.out.println(packet.getAddress().getHostName() + "(" + packet.getPort() + "):" + new String(packet.getData()));
    client.close();
    } catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
   }

   一生默默守护你

   187***[email protected]

   8年前 (2018年08月30日)