NIO系列:1.爲什麼說BIO是阻塞的

Java共支持3種網絡編程模型/IO模式:BIO、NIO、AIO

1)Java BIO : 同步並阻塞(傳統阻塞型),服務器實現模式爲一個連接一個線程,即客戶端有連接請求時服務器端就需要啓動一個線程進行處理,如果這個連接不做任何事情會造 成不必要的線程開銷
2)Java NIO : 同步非阻塞,服務器實現模式爲一個線程處理多個請求(連接),即客戶端發送的連接請求都會註冊到多路複用器上,多路複用器輪詢到連接有I/O請求就進行處理
3)Java AIO(NIO.2) : 異步非阻塞,AIO 引入異步通道的概念,採用了 Proactor 模式,簡化了程序編寫,有效的請求才啓動線程,它的特點是先由操作系統完成後才通知服務端程序啓動線程去處理,一般適用於連接數較多且連接時間較長的應用

BIO、NIO、AIO適用場景分析

BIO方式適用於連接數目比較小且固定的架構,這種方式對服務器資源要求比較高,併發侷限於應用中,JDK1.4以前的唯一選擇,但程序簡單易理解。
NIO方式適用於連接數目多且連接比較短(輕操作)的架構,比如聊天服務器,彈幕系統,服務器間通訊等。編程比較複雜,JDK1.4開始支持。
AIO方式使用於連接數目多且連接比較長(重操作)的架構,比如相冊服務器,充分調用OS參與併發操作,編程比較複雜,JDK1.7開始支持。

爲什麼說BIO是阻塞的呢?下面進行分析,先看一段BIO的Demo代碼:

package com.bio.test;

import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class BIOServer {
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        //線程池機制
        //思路
        //1. 創建一個線程池
        //2. 如果有客戶端連接,就創建一個線程,與之通訊(單獨寫一個方法)
        ExecutorService newCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();

        //創建ServerSocket
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);

        System.out.println("服務器啓動了");

        while (true) {

            System.out.println("線程信息 id =" + Thread.currentThread().getId() + " 名字=" + Thread.currentThread().getName());
            //監聽,等待客戶端連接
            System.out.println("等待連接....");
            //這裏產生了阻塞
            final Socket socket = serverSocket.accept();
            System.out.println("連接到一個客戶端");

            //就創建一個線程,與之通訊(單獨寫一個方法)
            newCachedThreadPool.execute(new Runnable() {
                public void run() { //我們重寫
                    //可以和客戶端通訊
                    handler(socket);
                }
            });
        }
    }

    //編寫一個handler方法,和客戶端通訊
    public static void handler(Socket socket) {

        try {
            System.out.println("線程信息 id =" + Thread.currentThread().getId() + " 名字=" + Thread.currentThread().getName());
            byte[] bytes = new byte[1024];
            //通過socket 獲取輸入流
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();

            //循環的讀取客戶端發送的數據
            while (true) {
               System.out.println("線程信息 id =" + Thread.currentThread().getId() + " 名字=" + Thread.currentThread().getName());
               System.out.println("read....");
               //這裏產生了阻塞
               int read =  inputStream.read(bytes);
               if(read != -1) {
                   System.out.println(new String(bytes, 0, read
                   )); //輸出客戶端發送的數據
               } else {
                   break;
               }
            }
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            System.out.println("關閉和client的連接");
            try {
                socket.close();
            }catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

在30行處代碼和57行處代碼都產生了阻塞。
30行處代碼是serverSocket等待客戶端的連接,每當產生一個連接,就會分配一個socket進行處理。
57行處代碼是程序獲取了socket鏈接後,從socket那裏把inputStream管道拿出來,然後從inputStream管道那裏等待用戶數據時產生了阻塞;由此可以看出 BIO 是阻塞的。
簡單來講,serverSocket負責分配 socket 連接,而 socket 具體負責進行讀寫操作。無論 serverSocket 還是 socket,在工作過程中都會產生阻塞。

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