Netty基礎------ BIO（同步阻塞IO）

目錄

Netty基礎------ BIO

1、什么是BIO

2、BIO的工作機制

3、代碼實操演示

4、總結

1、什么是BIO

• Java BIo就是傳統的 java io編程，其相關的類和接口在 java.io
• BlO( blocking I/O)：同步阻塞，我們熟知的Socket編程就是BIO，每個請求對應一個線程去處理。一個socket連接一個處理線程（這個線程負責這個Socket連接的一系列數據傳輸操作）。阻塞的原因在于：操作系統允許的線程數量是有限的，多個socket申請與服務端建立連接時，服務端不能提供相應數量的處理線程，沒有分配到處理線程的連接就會阻塞等待或被拒絕。
• BO方式適用于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，并發局限于應用中，JDK1.4以前的唯一選擇，程序簡單易理解。

2、BIO的工作機制

對BO編程流程的梳理:

• 服務器端啟動一個 ServerSocket
• 客戶端啟動 Socket對服務器進行通信，默認情況下服務器端需要對每個客戶建立一個線程與之通訊
• 客戶端發出請求后，先咨詢服務器是否有線程響應，如果沒有則會等待，或者被拒絕
• 如果有響應，客戶端線程會等待請求結束后，在繼續執行

針對上面的情況，我們可以使用線程池進行一定的優化。但這種優化僅僅是解決了頻繁的創建線程的問題，不過由于是同步，如果讀寫速度慢，那么每個線程進來是會導致阻塞的，性能的高低完全取決于阻塞的時間。這個對于用戶的體驗也是相當不好的

如下：

3、代碼實操演示

package com.BIO;

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

/**
 * @author: zps
 **/
public class BioServer {

    public static void main(String[] args) {
        //線程池
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();

        try {
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
            System.out.println("服務器已經啟動！");

            while (true){
                Socket socket = serverSocket.accept();
                System.out.println("有一個客戶端連接！");

                //放入線程池中處理請求
                executorService.execute(()->
                        handler(socket));
            }

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //處理請求
    private static void handler(Socket socket) {

        try {
            InputStream in = socket.getInputStream();
            byte[] bytes = new byte[1024];

            while (true){
                System.out.println("讀到客戶端發過來的消息為：");
                int read = in.read(bytes);
                if(read != -1){
                    System.out.println(new String(bytes , 0 , read));
                }else {
                    break;
                }
            }
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {

            if(socket != null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

package com.BIO;

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;

/**
 * @author: zps
 **/
public class BioClient {
    public static void main(String[] args) {
        OutputStream os = null;
        Socket socket = null;
        try {
            socket = new Socket("localhost", 8080);
            os = socket.getOutputStream();
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            while (sc.hasNext()) {
                String msg = sc.nextLine();
                os.write(msg.getBytes());
            }
            os.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (socket != null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

運行截圖： 

4、總結

BIO其實就是一種同步阻塞的IO的操作。

阻塞和非阻塞是進程在訪問數據的時候，數據是否準備就緒的一種處理方式,當數據沒有準備的時候。

• 阻塞：往往需要等待緩沖區中的數據準備好過后才處理其他的事情，否則一直等待在那里。
• 非阻塞:當我們的進程訪問我們的數據緩沖區的時候，如果數據沒有準備好則直接返回，不會等待。如果數據已經準備好，也直接返回。

從上面的實例中，客戶端的每一個請求，服務端都會啟動一個線程進行處理，并且會一直到客戶端退出連接為止。但這樣明顯有一種缺點就是當客戶端暫時沒有發送的數據時，服務端的線程依舊會等待著，所以就會浪費了線程資源的浪費。那么就有了NIO，NIO與BIO的最大區別就是NIO是非阻塞的。