Java NIO非堵塞應(yīng)用通常適用用在I/O讀寫等方面,我們知道,系統(tǒng)運(yùn)行的性能瓶頸通常在I/O讀寫,包括對端口和文件的操作上,過去,在打開一個(gè)I/O通道后,read()將一直等待在端口一邊讀取字節(jié)內(nèi)容,如果沒有內(nèi)容進(jìn)來,read()也是傻傻的等,這會(huì)影響我們程序繼續(xù)做其他事情,那么改進(jìn)做法就是開設(shè)線程,讓線程去等待,但是這樣做也是相當(dāng)耗費(fèi)資源的。
Java NIO非堵塞技術(shù)實(shí)際是采取Reactor模式,或者說是Observer模式為我們監(jiān)察I/O端口,如果有內(nèi)容進(jìn)來,會(huì)自動(dòng)通知我們,這樣,我們就不必開啟多個(gè)線程死等,從外界看,實(shí)現(xiàn)了流暢的I/O讀寫,不堵塞了。
Java NIO出現(xiàn)不只是一個(gè)技術(shù)性能的提高,你會(huì)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上到處在介紹它,因?yàn)樗哂欣锍瘫饬x,從JDK1.4開始,Java開始提高性能相關(guān)的功能,從而使得Java在底層或者并行分布式計(jì)算等操作上已經(jīng)可以和C或Perl等語言并駕齊驅(qū)。
如果你至今還是在懷疑Java的性能,說明你的思想和觀念已經(jīng)完全落伍了,Java一兩年就應(yīng)該用新的名詞來定義。從JDK1.5開始又要提供關(guān)于線程、并發(fā)等新性能的支持,Java應(yīng)用在游戲等適時(shí)領(lǐng)域方面的機(jī)會(huì)已經(jīng)成熟,Java在穩(wěn)定自己中間件地位后,開始蠶食傳統(tǒng)C的領(lǐng)域。
本文主要簡單介紹NIO的基本原理,在下一篇文章中,將結(jié)合Reactor模式和著名線程大師Doug Lea的一篇文章深入討論。
NIO主要原理和適用。
NIO 有一個(gè)主要的類Selector,這個(gè)類似一個(gè)觀察者,只要我們把需要探知的socketchannel告訴Selector,我們接著做別的事情,當(dāng)有事件發(fā)生時(shí),他會(huì)通知我們,傳回一組SelectionKey,我們讀取這些Key,就會(huì)獲得我們剛剛注冊過的socketchannel,然后,我們從這個(gè)Channel中讀取數(shù)據(jù),放心,包準(zhǔn)能夠讀到,接著我們可以處理這些數(shù)據(jù)。
Selector內(nèi)部原理實(shí)際是在做一個(gè)對所注冊的channel的輪詢訪問,不斷的輪詢(目前就這一個(gè)算法),一旦輪詢到一個(gè)channel有所注冊的事情發(fā)生,比如數(shù)據(jù)來了,他就會(huì)站起來報(bào)告,交出一把鑰匙,讓我們通過這把鑰匙來讀取這個(gè)channel的內(nèi)容。
了解了這個(gè)基本原理,我們結(jié)合代碼看看使用,在使用上,也在分兩個(gè)方向,一個(gè)是線程處理,一個(gè)是用非線程,后者比較簡單,看下面代碼:
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import java.io.*;
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import java.nio.*;
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import java.nio.channels.*;
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import java.nio.channels.spi.*;
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import java.net.*;
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import java.util.*;
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/** *//**
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*
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* @author Administrator
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* @version
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*/
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public class NBTest
{
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/** *//** Creates new NBTest */
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public NBTest()
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{
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}
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public void startServer() throws Exception
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{
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int channels = 0;
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int nKeys = 0;
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int currentSelector = 0;
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//使用Selector
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Selector selector = Selector.open();
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//建立Channel 并綁定到9000端口
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ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();
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InetSocketAddress address = new InetSocketAddress(InetAddress.getLocalHost(),9000);
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ssc.socket().bind(address);
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//使設(shè)定non-blocking的方式。
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ssc.configureBlocking(false);
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//向Selector注冊Channel及我們有愛好的事件
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SelectionKey s = ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
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printKeyInfo(s);
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while(true) //不斷的輪詢
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{
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debug("NBTest: Starting select");
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//Selector通過select方法通知我們我們感愛好的事件發(fā)生了。
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nKeys = selector.select();
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//假如有我們注冊的事情發(fā)生了,它的傳回值就會(huì)大于0
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if(nKeys > 0)
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{
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debug("NBTest: Number of keys after select operation: " +nKeys);
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//Selector傳回一組SelectionKeys
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//我們從這些key中的channel()方法中取得我們剛剛注冊的channel。
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Set selectedKeys = selector.selectedKeys();
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Iterator i = selectedKeys.iterator();
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while(i.hasNext())
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{
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s = (SelectionKey) i.next();
59
printKeyInfo(s);
60
debug("NBTest: Nr Keys in selector: " +selector.keys().size());
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62
//一個(gè)key被處理完成后,就都被從就緒要害字(ready keys)列表中除去
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i.remove();
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if(s.isAcceptable())
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{
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// 從channel()中取得我們剛剛注冊的channel。
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Socket socket = ((ServerSocketChannel) s.channel()).accept();
68
SocketChannel sc = socket.getChannel();
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sc.configureBlocking(false);
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sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ SelectionKey.OP_WRITE);
72
System.out.println(++channels);
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}
74
else
75
{
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debug("NBTest: Channel not acceptable");
77
}
78
}
79
}
80
else
81
{
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debug("NBTest: Select finished without any keys.");
83
}
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}
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}
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90
private static void debug(String s)
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{
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System.out.println(s);
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}
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private static void printKeyInfo(SelectionKey sk)
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{
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String s = new String();
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s = "Att: " + (sk.attachment() == null ? "no" : "yes");
101
s += ", Read: " + sk.isReadable();
102
s += ", Acpt: " + sk.isAcceptable();
103
s += ", Cnct: " + sk.isConnectable();
104
s += ", Wrt: " + sk.isWritable();
105
s += ", Valid: " + sk.isValid();
106
s += ", Ops: " + sk.interestOps();
107
debug(s);
108
}
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/** *//**
112
* @param args the command line arguments
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*/
114
public static void main (String args[])
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{
116
NBTest nbTest = new NBTest();
117
try
118
{
119
nbTest.startServer();
120
}
121
catch(Exception e)
122
{
123
e.printStackTrace();
124
}
125
}
126
127
}
這是一個(gè)守候在端口9000的noblock server例子,如果我們編制一個(gè)客戶端程序,就可以對它進(jìn)行互動(dòng)操作,或者使用telnet 主機(jī)名 90000 可以鏈接上。
通過仔細(xì)閱讀這個(gè)例程,相信你已經(jīng)大致了解NIO的原理和使用方法,下一篇,我們將使用多線程來處理這些數(shù)據(jù),再搭建一個(gè)自己的Reactor模式。