Java入门系列-25-NIO(实现非阻塞网络通信)
还记得之前介绍NIO时对比传统IO的一大特点吗？就是NIO是非阻塞式的，这篇文章带大家来看一下非阻塞的网络操作。
补充：以数组的形式使用缓冲区
package testnio;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
public class TestBufferArray {
public static void main(String[] args) throws IOException {
RandomAccessFile raf1=new RandomAccessFile("D:/1.txt","rw");
//1.获取通道
FileChannel channel1=raf1.getChannel();
//2.创建缓冲区数组
ByteBuffer buf1=ByteBuffer.allocate(512);
ByteBuffer buf2=ByteBuffer.allocate(512);
ByteBuffer[] bufs= {buf1,buf2};
//3.将数据读入缓冲区数组
channel1.read(bufs);
for (ByteBuffer byteBuffer : bufs) {
byteBuffer.flip();
}
System.out.println(new String(bufs[0].array(),0,bufs[0].limit()));
System.out.println("-----------");
System.out.println(new String(bufs[1].array(),0,bufs[1].limit()));
//写入缓冲区数组到通道中
RandomAccessFile raf2=new RandomAccessFile("D:/2.txt","rw");
FileChannel channel2=raf2.getChannel();
channel2.write(bufs);
}
}
使用NIO实现阻塞式网络通信
TCP协议的网络通信传统实现方式是通过套接字编程(Socket和ServerSocket)，NIO实现TCP网络通信需要用到 Channel 接口的两个实现类：SocketChannel和ServerSocketChannel
使用NIO实现阻塞式网络通信
客户端
package com.jikedaquan.blockingnio;
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.StandardOpenOption;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
SocketChannel sChannel=null;
FileChannel inChannel=null;
try {
//1、获取通道
sChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 1666));
//用于读取文件
inChannel = FileChannel.open(Paths.get("F:/a.jpg"), StandardOpenOption.READ);
//2、分配指定大小的缓冲区
ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(1024);
//3、读取本地文件，发送到服务器端
while(inChannel.read(buf)!=-1) {
buf.flip();
sChannel.write(buf);
buf.clear();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
//关闭通道
if (inChannel!=null) {
try {
inChannel.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(sChannel!=null) {
try {
sChannel.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
new InetSocketAddress("127.0.0.1", 1666) 用于向客户端套接字通道(SocketChannel)绑定要连接地址和端口
服务端
package com.jikedaquan.blockingnio;
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.StandardOpenOption;
public class Server {
public static void main(String[] args) {
ServerSocketChannel ssChannel=null;
FileChannel outChannel=null;
SocketChannel sChannel=null;
try {
//1、获取通道
ssChannel = ServerSocketChannel.open();
//用于保存文件的通道
outChannel = FileChannel.open(Paths.get("F:/b.jpg"), StandardOpenOption.WRITE,StandardOpenOption.CREATE);
//2、绑定要监听的端口号
ssChannel.bind(new InetSocketAddress(1666));
//3、获取客户端连接的通道
sChannel = ssChannel.accept();
//4、分配指定大小的缓冲区
ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(1024);
//5、接收客户端的数据，并保存到本地
while(sChannel.read(buf)!=-1) {
buf.flip();
outChannel.write(buf);
buf.clear();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
//6、关闭通道
if(sChannel!=null) {
try {
sChannel.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(outChannel!=null) {
try {
outChannel.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(ssChannel!=null) {
try {
ssChannel.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
服务端套接字仅绑定要监听的端口即可
ssChannel.bind(new InetSocketAddress(1666));
上面的代码使用NIO实现的网络通信，可能有同学会问，没有看到阻塞效果啊，确实是阻塞式的看不到效果，因为客户端发送一次数据就结束了，服务端也是接收一次数据就结束了。那如果服务端接收完成数据后，再向客户端反馈呢？
能够看到阻塞效果的网络通信
客户端
package com.jikedaquan.blockingnio2;
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.StandardOpenOption;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
SocketChannel sChannel=null;
FileChannel inChannel=null;
try {
sChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 1666));
inChannel = FileChannel.open(Paths.get("F:/a.jpg"), StandardOpenOption.READ);
ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(1024);
while(inChannel.read(buf)!=-1) {
buf.flip();
sChannel.write(buf);
buf.clear();
}
//sChannel.shutdownOutput();//去掉注释掉将不会阻塞
//接收服务器端的反馈
int len=0;
while((len=sChannel.read(buf))!=-1) {
buf.flip();
System.out.println(new String(buf.array(),0,len));
buf.clear();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
if(inChannel!=null) {
try {
inChannel.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(sChannel!=null) {
try {
sChannel.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
服务端
package com.jikedaquan.blockingnio2;
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.StandardOpenOption;
public class Server {
public static void main(String[] args) {
ServerSocketChannel ssChannel=null;
FileChannel outChannel=null;
SocketChannel sChannel=null;
try {
ssChannel = ServerSocketChannel.open();
outChannel = FileChannel.open(Paths.get("F:/a.jpg"),StandardOpenOption.WRITE,StandardOpenOption.CREATE);
ssChannel.bind(new InetSocketAddress(1666));
sChannel = ssChannel.accept();
ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(1024);
while(sChannel.read(buf)!=-1) {
buf.flip();
outChannel.write(buf);
buf.clear();
}
//发送反馈给客户端
buf.put("服务端接收数据成功".getBytes());
buf.flip();
sChannel.write(buf);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
if(sChannel!=null) {
try {
sChannel.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(outChannel!=null) {
try {
outChannel.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(ssChannel!=null) {
try {
ssChannel.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
服务端将向客户端发送两次数据
选择器(Selector)
想要实现非阻塞的IO，必须要先弄懂选择器。Selector 抽象类，可通过调用此类的 open 方法创建选择器，该方法将使用系统的默认选择器提供者创建新的选择器。
将通道设置为非阻塞之后，需要将通道注册到选择器中，注册的同时需要指定一个选择键的类型 (SelectionKey)。
选择键(SelectionKey)可以认为是一种标记，标记通道的类型和状态。
SelectionKey的静态字段：
OP_ACCEPT：用于套接字接受操作的操作集位
OP_CONNECT：用于套接字连接操作的操作集位
OP_READ：用于读取操作的操作集位
OP_WRITE：用于写入操作的操作集位
用于检测通道状态的方法：
| 方法名称 | 说明 |
|---|---|
| isAcceptable() | 测试此键的通道是否已准备好接受新的套接字连接 |
| isConnectable() | 测试此键的通道是否已完成其套接字连接操作 |
| isReadable() | 测试此键的通道是否已准备好进行读取 |
| isWritable() | 测试此键的通道是否已准备好进行写入 |
将通道注册到选择器：
ssChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
IO操作准备就绪的通道大于0，轮询选择器
while(selector.select()>0) {
//获取选择键，根据不同的状态做不同的操作
}
实现非阻塞式TCP协议网络通信
非阻塞模式：channel.configureBlocking(false);
客户端
package com.jikedaquan.nonblockingnio;
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Date;
import java.util.Scanner;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
SocketChannel sChannel=null;
try {
//1、获取通道
sChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1",1666));
//2、切换非阻塞模式
sChannel.configureBlocking(false);
//3、分配指定大小的缓冲区
ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(1024);
//4、发送数据给服务端
Scanner scanner=new Scanner(System.in);
//循环从控制台录入数据发送给服务端
while(scanner.hasNext()) {
String str=scanner.next();
buf.put((new Date().toString()+"\n"+str).getBytes());
buf.flip();
sChannel.write(buf);
buf.clear();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
//5、关闭通道
if(sChannel!=null) {
try {
sChannel.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
服务端
package com.jikedaquan.nonblockingnio;
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
public class Server {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//1、获取通道
ServerSocketChannel ssChannel=ServerSocketChannel.open();
//2、切换非阻塞模式
ssChannel.configureBlocking(false);
//3、绑定监听的端口号
ssChannel.bind(new InetSocketAddress(1666));
//4、获取选择器
Selector selector=Selector.open();
//5、将通道注册到选择器上，并指定“监听接收事件”
ssChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
//6、轮询式的获取选择器上已经 “准备就绪”的事件
while(selector.select()>0) {
//7、获取当前选择器中所有注册的“选择键(已就绪的监听事件)”
Iterator<SelectionKey> it=selector.selectedKeys().iterator();
while(it.hasNext()) {
//8、获取准备就绪的事件
SelectionKey sk=it.next();
//9、判断具体是什么事件准备就绪
if(sk.isAcceptable()) {
//10、若“接收就绪”，获取客户端连接
SocketChannel sChannel=ssChannel.accept();
//11、切换非阻塞模式
sChannel.configureBlocking(false);
//12、将该通道注册到选择器上
sChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
}else if(sk.isReadable()) {
//13、获取当前选择器上“读就绪”状态的通道
SocketChannel sChannel=(SocketChannel)sk.channel();
//14、读取数据
ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(1024);
int len=0;
while((len=sChannel.read(buf))>0) {
buf.flip();
System.out.println(new String(buf.array(),0,len));
buf.clear();
}
}
//15、取消选择键 SelectionKey
it.remove();
}
}
}
}
服务端接收客户端的操作需要在判断 isAcceptable() 方法内将就绪的套接字通道以读操作注册到 选择器中
在判断 isReadable() 内从通道中获取数据
实现非阻塞式UDP协议网络通信
发送端
package com.jikedaquan.nonblockingnio;
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.DatagramChannel;
import java.util.Scanner;
public class TestDatagramSend {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//获取通道
DatagramChannel dChannel=DatagramChannel.open();
//非阻塞
dChannel.configureBlocking(false);
ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(1024);
Scanner scanner=new Scanner(System.in);
while(scanner.hasNext()) {
String str=scanner.next();
buf.put(str.getBytes());
buf.flip();
//发送数据到目标地址和端口
dChannel.send(buf,new InetSocketAddress("127.0.0.1", 1666));
buf.clear();
}
dChannel.close();
}
}
接收端
package com.jikedaquan.nonblockingnio;
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.DatagramChannel;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.util.Iterator;
public class TestDatagramReceive {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//获取通道
DatagramChannel dChannel=DatagramChannel.open();
dChannel.configureBlocking(false);
//绑定监听端口
dChannel.bind(new InetSocketAddress(1666));
//获取选择器
Selector selector=Selector.open();
//读操作注册通道
dChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
while(selector.select()>0) {
Iterator<SelectionKey> it=selector.selectedKeys().iterator();
//迭代选择键
while(it.hasNext()) {
SelectionKey sk=it.next();
//通道可读
if(sk.isReadable()) {
ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(1024);
//接收数据存入缓冲区
dChannel.receive(buf);
buf.flip();
System.out.println(new String(buf.array(),0,buf.limit()));
buf.clear();
}
}
it.remove();
}
}
}
Java入门系列-25-NIO(实现非阻塞网络通信)的更多相关文章
- JAVA基础知识之网络编程——-基于NIO的非阻塞Socket通信
阻塞IO与非阻塞IO 通常情况下的Socket都是阻塞式的, 程序的输入输出都会让当前线程进入阻塞状态, 因此服务器需要为每一个客户端都创建一个线程. 从JAVA1.4开始引入了NIO API, NI ...
- Java并发包源码学习系列：基于CAS非阻塞并发队列ConcurrentLinkedQueue源码解析
目录 非阻塞并发队列ConcurrentLinkedQueue概述 结构组成 基本不变式 head的不变式与可变式 tail的不变式与可变式 offer操作 源码解析 图解offer操作 JDK1.6 ...
- 4.NIO的非阻塞式网络通信
/*阻塞 和 非阻塞 是对于 网络通信而言的*/ /*原先IO通信在进行一些读写操作 或者 等待 客户机连接 这种,是阻塞的,必须要等到有数据被处理,当前线程才被释放*/ /*NIO 通信 是将这个阻 ...
- Java NIO 同步非阻塞
同步非阻塞IO (NIO) NIO是基于事件驱动思想的,实现上通常采用Reactor(http://en.wikipedia.org/wiki/Reactor_pattern)模式,从程序角度而言,当 ...
- Java NIO Socket 非阻塞通信
相对于非阻塞通信的复杂性,通常客户端并不需要使用非阻塞通信以提高性能,故这里只有服务端使用非阻塞通信方式实现 客户端: package com.test.client; import java.io. ...
- JAVA NIO学习三：NIO 的非阻塞式网络通信
紧接着上一章,我们继续来研究NIO,上一章中我们讲了NIO 中最常见的操作即文件通道的操作,但实际上NIO的主要用途还是在于网络通信,那么这个时候就会涉及到选择器,这一章我们就会对其进行讲解操作. 一 ...
- java nio实现非阻塞Socket通信实例
服务器 package com.java.xiong.Net17; import java.io.IOException; import java.net.InetSocketAddress; imp ...
- java的高并发IO原理，阻塞BIO同步非阻塞NIO,异步非阻塞AIO
原文地址: IO读写的基础原理 大家知道,用户程序进行IO的读写,依赖于底层的IO读写,基本上会用到底层的read&write两大系统调用.在不同的操作系统中,IO读写的系统调用的名称可能不完 ...
- 【Java并发编程】9、非阻塞同步算法与CAS(Compare and Swap)无锁算法
转自:http://www.cnblogs.com/Mainz/p/3546347.html?utm_source=tuicool&utm_medium=referral 锁(lock)的代价 ...
随机推荐
- [SIP01]SIP Header Fields里面各字段用途
INVITE sip:bob@biloxi.com SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bK776asdhds Max-Forw ...
- Replication--修改复制代理配置来查看代理运行情况
1>在复制监视器中选中订阅右键 2>选择代理配置文件 3>将代理配置文件设置为”详细历史记录代理配置文件“,确定以保存 4>重启代理 5>代理运行一段时间后,重启代理 6 ...
- vs附加调试
已解决.项目-属性-调试-启用调试器选择启用本机代码调试,不知道怎么的选成启用Visual Studio承载进程了.
- Template 动画
如果设置Template的动画,也就意味着对每一个具有此Template的对象进行动画处理. 比如对ListBoxI的ItemTemplate进行设置,添加动画,触发器等,每一个ListBoxItem ...
- 开启andriod手机的adbd，进行无线adb调试
注:如果没有 root 权限也是可以试试,一般情况下,都需要 root 权限,才能连接成功. 1.需要确保你的开发 PC 和 Android 手机都连上了 wifi 并处于同一网段下: 2.开启 ...
- POJ3074 Sudoku
POJ3074 Sudoku 与POJ2676相比,这一题搜索时每一步都找到最好确定的点进行枚举 对于每行.每列.每个九宫格,都分别用一个9位二进制数保存还有那些数还可以填 对于每个位置,将其所在行. ...
- 移动web之一像素问题
一.为什么会有一像素问题 弄明白这个问题,首先要知道DPR了. DPR(device pixel ratio)pixel等于picture element.设备像素比,是默认缩放100%的情况下,即D ...
- 977 AlvinZH过生日（背包DP大作战S）
977 AlvinZH过生日 思路 难题.逆推DP. 要明确dp的状态只与是否有选择权有关,而与选择权在谁手里无关.因为不论选择权在谁手里,那个人都会尽可能的获得最大的蛋糕重量. dp[i]表示分配到 ...
- HTML-★★★★★JavaScritp简介与语法★★★★★
简介: 1.什么是JavaScript? 它是个脚本语言,作用是使 HTML 页面具有更强的动态和交互性,它需要有宿主文件,它的宿主文件就是html文件. JavaScript 是 Web 的编程语 ...
- pycharm下运行unittest的问题
环境: 系统:window7 64 软件:pycharm 版本:2016.3.2 问题描述: 使用unittest类的时候出现问题,问题截图如下 Pycharm 2016.2执行单元测试遇到如下问题: ...