我们都知NIO是非阻塞IO,BIO是阻塞IO,那到底什么是阻塞,什么是非阻塞呢,它们与同步/异步又有什么区别呢?先来了解一下阻塞/非阻塞,同步/异步的概念。
阻塞/非阻塞/同步/异步
Update
同步与异步的区别:函数调用发生时,消息(参数)从caller传递到callee,控制权(指令执行)从caller转移到callee。调用返回时,控制权从callee转移到caller。两者的区别在于,callee是否需要等待执行完成才将控制权转移给caller。
阻塞IO和非阻塞IO
通常来说,IO操作包括:对硬盘的读写、对socket的读写以及外设的读写。
当用户线程发起一个IO请求操作(本文以读请求操作为例),内核会去查看要读取的数据是否就绪,对于阻塞IO来说,如果数据没有就绪,则会一直在那等待,直到数据就绪;对于非阻塞IO来说,如果数据没有就绪,则会返回一个标志信息告知用户线程当前要读的数据没有就绪。当数据就绪之后,便将数据拷贝到用户线程,这样才完成了一个完整的IO读请求操作,也就是说一个完整的IO读请求操作包括两个阶段:
- 查看数据是否就绪;
- 进行数据拷贝(内核将数据拷贝到用户线程)。
那么阻塞(BIO)和非阻塞(NIO)的区别就在于第一个阶段,如果数据没有就绪,在查看数据是否就绪的过程中是一直等待,还是直接返回一个标志信息。
Java中传统的IO都是阻塞IO,比如通过socket来读数据,调用read()方法之后,如果数据没有就绪,当前线程就会一直阻塞在read方法调用那里,直到有数据才返回;而如果是非阻塞IO的话,当数据没有就绪,read()方法应该返回一个标志信息,告知当前线程数据没有就绪,而不是一直在那里等待,从jdk1.4开始引入NIO。
基于Java API实现NioServer
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66
|
public class PlainNioServer { public void server(int port) throws IOException { ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open(); serverSocketChannel.configureBlocking(false); ServerSocket serverSocket =serverSocketChannel.socket(); InetSocketAddress address = new InetSocketAddress(port); serverSocket.bind(address); Selector selector = Selector.open(); serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
final ByteBuffer msg = ByteBuffer.wrap("Hi! \r\n".getBytes());
for (;;){ try { selector.select(); } catch (IOException ex){ ex.printStackTrace(); break; } Set<SelectionKey> readyKeys = selector.selectedKeys(); Iterator<SelectionKey> iterator = readyKeys.iterator(); while (iterator.hasNext()){ SelectionKey key = iterator.next(); iterator.remove(); if (key.isAcceptable()){ ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) key.channel(); SocketChannel client = server.accept(); client.configureBlocking(false); client.register(selector, SelectionKey.OP_WRITE | SelectionKey.OP_READ, msg.duplicate()); System.out.println("Accepted connection from " + client);
} if (key.isWritable()){ SocketChannel client = (SocketChannel)key.channel(); ByteBuffer byteBuffer = (ByteBuffer)key.attachment(); while (byteBuffer.hasRemaining()){ if (client.write(byteBuffer) == 0){ break; } } client.close();
} key.cancel(); key.channel().close(); } }
} }
|