java NIO

nio是new io的簡稱，從jdk1.4就被引入了。現在的jdk已經到了1.6了，可以說不是什麼新東西了。但其中的一些思想值得我來研究。這兩天，我研究了下其中的套接字部分，有一些心得，在此分享。 首先先分析下：爲什麼要nio套接字？ nio的主要作用就是用來解決速度差異的。舉個例子：計算機處理的速度，和用戶按鍵盤的速度。這兩者的速度相差懸殊。如果按照經典的方法：一個用戶設定一個線程，專門等待用戶的輸入，無形中就造成了嚴重的資源浪費：每一個線程都需要珍貴的cpu時間片，由於速度差異造成了在這個交互線程中的cpu都用來等待。 nio套接字是怎麼做到的？ 其實，其中的思想很簡單：輪詢。一個線程輪詢多個input；傳統的方式是：有n個客戶端就要有n個服務線程+一個監聽線程，現在採取這種凡是，可以僅僅使用1個線程來代替n個服務線程以此來解決。 具體應用例子： 在ftp的控制連接中，因爲只有少量的字符命令進行傳輸，所以可以考慮利用這種輪詢的方式實現，以節省資源。 具體見例子。 Java代碼
　　package com.cxz.io;
　　import java.io.BufferedReader;
　　import java.io.IOException;
　　import java.io.InputStreamReader;
　　import java.net.ServerSocket;
　　import java.net.Socket;
　　import java.util.HashMap;
　　import java.util.Map;
　　import java.util.Collections;
　　public class IoEchoServer implements Runnable {
　　// ThreadLocal<Socket> localSocket = new ThreadLocal<Socket>();
　　Map<String, Socket> socketMap = Collections
　　.synchronizedMap(new HashMap<String, Socket>());
　　int threadCounter = 0;
　　synchronized private int getCounter() {
　　return threadCounter++;
　　}
　　public IoEchoServer() throws IOException {
　　ServerSocket server = new ServerSocket(1984);
　　while (true) {
　　Socket socket = server.accept();
　　// happened in the main thread.
　　// localSocket.set(socket);
　　String threadName = "---Thread" + getCounter() + "---";
　　socketMap.put(threadName, socket);
　　this.start(threadName);
　　}
　　}
　　/**
　　* @param args
　　* @throws IOException
　　*/
　　public static void main(String[] args) throws IOException {
　　new IoEchoServer();
　　}
　　public void run() {
　　try {
　　Socket socket = socketMap.get(Thread.currentThread().getName());
　　BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
　　//PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
　　String buffer = null;
　　while(!"END".equals(buffer)){
　　buffer = in.readLine();
　　System.out.println(buffer);
　　}
　　in.close();
　　socket.close();
　　} catch (IOException e) {
　　e.printStackTrace();
　　}
　　}
　　public void start(String threadName) {
　　new Thread(this, threadName).start();
　　}
　　}

 

 

 package com.cxz.io;
　　import java.io.BufferedReader;
　　import java.io.IOException;
　　import java.io.InputStreamReader;
　　import java.net.ServerSocket;
　　import java.net.Socket;
　　import java.util.HashMap;
　　import java.util.Map;
　　import java.util.Collections;
　　public class IoEchoServer implements Runnable {
　　// ThreadLocal<Socket> localSocket = new ThreadLocal<Socket>();
　　Map<String, Socket> socketMap = Collections
　　.synchronizedMap(new HashMap<String, Socket>());
　　int threadCounter = 0;
　　synchronized private int getCounter() {
　　return threadCounter++;
　　}
　　public IoEchoServer() throws IOException {
　　ServerSocket <A title=server href="http://www.google.cn/search?sbi=server&q=server&sbb=搜索&sa=搜索&client=pub-6430022987645146&forid=1&prog=aff&ie=GB2312&oe=GB2312&hl=zh-CN" target=_blank>server</A> = new ServerSocket(1984);
　　while (true) {
　　Socket socket = <A title=server href="http://www.google.cn/search?sbi=server&q=server&sbb=搜索&sa=搜索&client=pub-6430022987645146&forid=1&prog=aff&ie=GB2312&oe=GB2312&hl=zh-CN" target=_blank>server</A>.accept();
　　// happened in the main thread.
　　// localSocket.set(socket);
　　String threadName = "---Thread" + getCounter() + "---";
　　socketMap.put(threadName, socket);
　　this.start(threadName);
　　}
　　}
　　/**
　　* @param args
　　* @throws IOException
　　*/
　　public static void main(String[] args) throws IOException {
　　new IoEchoServer();
　　}
　　public void run() {
　　try {
　　Socket socket = socketMap.get(Thread.currentThread().getName());
　　BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
　　//PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
　　String buffer = null;
　　while(!"END".equals(buffer)){
　　buffer = in.readLine();
　　<A title=system href="http://www.alimama.com/membersvc/buyadzone/buy_ad_zone.htm?adzoneid=892989 " target=_blank>system</A>.out.println(buffer);
　　}
　　in.close();
　　socket.close();
　　} catch (IOException e) {
　　e.printStackTrace();
　　}
　　}
　　public void start(String threadName) {
　　new Thread(this, threadName).start();
　　}
　　}
　　package com.cxz.io;
　　import java.io.BufferedReader;
　　import java.io.IOException;
　　import java.io.InputStreamReader;
　　import java.net.ServerSocket;
　　import java.net.Socket;
　　import java.util.HashMap;
　　import java.util.Map;
　　import java.util.Collections;
　　public class IoEchoServer implements Runnable {
　　// ThreadLocal<Socket> localSocket = new ThreadLocal<Socket>();
　　Map<String, Socket> socketMap = Collections
　　.synchronizedMap(new HashMap<String, Socket>());
　　int threadCounter = 0;
　　synchronized private int getCounter() {
　　return threadCounter++;
　　}

 

public IoEchoServer() throws IOException {
　　ServerSocket server = new ServerSocket(1984);
　　while (true) {
　　Socket socket = server.accept();
　　// happened in the main thread.
　　// localSocket.set(socket);
　　String threadName = "---Thread" + getCounter() + "---";
　　socketMap.put(threadName, socket);
　　this.start(threadName);
　　}
　　}
　　/**
　　* @param args
　　* @throws IOException
　　*/
　　public static void main(String[] args) throws IOException {
　　new IoEchoServer();
　　}
　　public void run() {
　　try {
　　Socket socket = socketMap.get(Thread.currentThread().getName());
　　BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
　　//PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
　　String buffer = null;
　　while(!"END".equals(buffer)){
　　buffer = in.readLine();
　　system.out.println(buffer);
　　}
　　in.close();
　　socket.close();
　　} catch (IOException e) {
　　e.printStackTrace();
　　}
　　}
　　public void start(String threadName) {
　　new Thread(this, threadName).start();
　　}
　　} 下面這個例子採取了nio方式實現，雖然還是有阻塞部分，但是與上一個相比，效率已經大幅提高。僅僅阻塞到一個監聽線程中。 Java代碼
　　package com.cxz.nio;
　　import java.io.IOException;
　　import java.net.InetSocketAddress;
　　import java.nio.ByteBuffer;
　　import java.nio.CharBuffer;
　　import java.nio.channels.SelectionKey;
　　import java.nio.channels.Selector;
　　import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
　　import java.nio.channels.SocketChannel;
　　import java.nio.charset.Charset;
　　import java.nio.charset.CharsetDecoder;
　　import java.util.Iterator;
　　import java.util.Set;
　　public class NioEchoServer {
　　private static Selector roller = null;
　　private static final int port = 8080;
　　private static NioEchoServer instance = null;
　　private ThreadLocal<StringBuffer> stringLocal = new ThreadLocal<StringBuffer>();
　　private NioEchoServer() throws IOException {
　　ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();
　　serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));
　　serverChannel.configureBlocking(false);
　　serverChannel.register(roller, SelectionKey.OP_ACCEPT);
　　}
　　public synchronized static NioEchoServer getInstance() throws IOException {
　　if (instance == null) {
　　roller = Selector.open();
　　instance = new NioEchoServer();
　　}
　　return instance;
　　}
　　public void start() throws IOException {
　　int keyAdded = 0;
　　while ((keyAdded = roller.select()) > 0) {
　　Set<SelectionKey> keySets = roller.selectedKeys();
　　Iterator iter = keySets.iterator();
　　while (iter.hasNext()) {
　　SelectionKey key = (SelectionKey) iter.next();
　　iter.remove();
　　actionHandler(key);
　　}
　　}
　　}

 

public void actionHandler(SelectionKey key) throws IOException {
　　if (key.isAcceptable()) {
　　ServerSocketChannel serverChannel = (ServerSocketChannel) key
　　.channel();
　　SocketChannel socketChannel = serverChannel.accept();
　　socketChannel.configureBlocking(false);
　　socketChannel.register(roller, SelectionKey.OP_READ);
　　} else if (key.isReadable()) {
　　ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(16);
　　SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();
　　socketChannel.read(buffer);
　　buffer.flip();
　　String temp = decode(buffer);
　　StringBuffer strBuffer = stringLocal.get();
　　if (strBuffer == null) {
　　strBuffer = new StringBuffer();
　　}
　　strBuffer.append(temp);
　　if (temp.equals("/r/n")) {
　　System.out.println(strBuffer.toString());
　　strBuffer = null;
　　}
　　stringLocal.set(strBuffer);
　　}
　　}
　　public String decode(ByteBuffer buffer) {
　　Charset charset = null;
　　CharsetDecoder decoder = null;
　　CharBuffer charBuffer = null;
　　try {
　　charset = Charset.forName("UTF-8");
　　decoder = charset.newDecoder();
　　charBuffer = decoder.decode(buffer);
　　return charBuffer.toString();
　　} catch (Exception ex) {
　　ex.printStackTrace();
　　return "";
　　}
　　}
　　public static void main(String[] args) {
　　try {
　　NioEchoServer.getInstance().start();
　　} catch (IOException e) {
　　// TODO Auto-generated catch block
　　e.printStackTrace();
　　}
　　}
　　}