netty(一): BIO和NIO的差异

1. BIO

package com.qianliu.OIO;
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;
/**
 * 传统socket服务端
 *
 */
public class OioServer {

	@SuppressWarnings("resource")
	public static void main(String[] args) throws Exception {

		ExecutorService newCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
		//创建socket服务,监听10101端口
		ServerSocket server=new ServerSocket(10101);
		System.out.println("服务器启动！");
		while(true){
			//获取一个套接字（阻塞）
			final Socket socket = server.accept();
			System.out.println("来个一个新客户端！");
//			newCachedThreadPool.execute(new Runnable() {
//
//				@Override
//				public void run() {
//					//业务处理
//					handler(socket);
//				}
//			});
			handler(socket);
		}
	}
	
	/**
	 * 读取数据
	 * @param socket
	 * @throws Exception
	 */
	public static void handler(Socket socket){
			try {
				byte[] bytes = new byte[1024];
				InputStream inputStream = socket.getInputStream();
				
				while(true){
					//读取数据（阻塞）
					int read = inputStream.read(bytes);
					if(read != -1){
						System.out.println(new String(bytes, 0, read));
					}else{
						break;
					}
				}
			} catch (Exception e) {
				e.printStackTrace();
			}finally{
				try {
					System.out.println("socket关闭");
					socket.close();
				} catch (IOException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
	}
}

启动程序用两个socket去连接，第二个客户端阻塞。

传统的socket只能通过线程池的方式，可以来因对多客户并发访问的问题。

2. NIO

package com.qianliu.NIO;

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;

/**
 * NIO服务端
 *
 */
public class NIOServer {
	// 通道管理器
	private Selector selector;

	/**
	 * 获得一个ServerSocket通道，并对该通道做一些初始化的工作
	 * 
	 * @param port
	 *            绑定的端口号
	 * @throws IOException
	 */
	public void initServer(int port) throws IOException {
		// 获得一个ServerSocket通道
		ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();
		// 设置通道为非阻塞
		serverChannel.configureBlocking(false);
		// 将该通道对应的ServerSocket绑定到port端口
		serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));
		// 获得一个通道管理器
		this.selector = Selector.open();
		// 将通道管理器和该通道绑定，并为该通道注册SelectionKey.OP_ACCEPT事件,注册该事件后，
		// 当该事件到达时，selector.select()会返回，如果该事件没到达selector.select()会一直阻塞。
		serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
	}

	/**
	 * 采用轮询的方式监听selector上是否有需要处理的事件，如果有，则进行处理
	 * 
	 * @throws IOException
	 */
	public void listen() throws IOException {
		System.out.println("服务端启动成功！");
		// 轮询访问selector
		while (true) {
			// 当注册的事件到达时，方法返回；否则,该方法会一直阻塞
			selector.select();
			// 获得selector中选中的项的迭代器，选中的项为注册的事件
			Iterator<?> ite = this.selector.selectedKeys().iterator();
			while (ite.hasNext()) {
				SelectionKey key = (SelectionKey) ite.next();
				// 删除已选的key,以防重复处理
				ite.remove();

				handler(key);
			}
		}
	}

	/**
	 * 处理请求
	 * 
	 * @param key
	 * @throws IOException
	 */
	public void handler(SelectionKey key) throws IOException {
		
		// 客户端请求连接事件
		if (key.isAcceptable()) {
			handlerAccept(key);
			// 获得了可读的事件
		} else if (key.isReadable()) {
			handelerRead(key);
		}
	}

	/**
	 * 处理连接请求
	 * 
	 * @param key
	 * @throws IOException
	 */
	public void handlerAccept(SelectionKey key) throws IOException {
		ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) key.channel();
		// 获得和客户端连接的通道
		SocketChannel channel = server.accept();
		// 设置成非阻塞
		channel.configureBlocking(false);

		// 在这里可以给客户端发送信息哦
		System.out.println("新的客户端连接");
		// 在和客户端连接成功之后，为了可以接收到客户端的信息，需要给通道设置读的权限。
		channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ);
	}

	/**
	 * 处理读的事件
	 * 
	 * @param key
	 * @throws IOException
	 */
	public void handelerRead(SelectionKey key) throws IOException {
		// 服务器可读取消息:得到事件发生的Socket通道
		SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel();
		// 创建读取的缓冲区
		ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
		int read = channel.read(buffer);
		if(read > 0){
			byte[] data = buffer.array();
			String msg = new String(data).trim();
			System.out.println("服务端收到信息：" + msg);
			
			//回写数据
			ByteBuffer outBuffer = ByteBuffer.wrap("好的".getBytes());
			channel.write(outBuffer);// 将消息回送给客户端
		}else{
			System.out.println("客户端关闭");
			key.cancel();
		}
	}

	/**
	 * 启动服务端测试
	 * 
	 * @throws IOException
	 */
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		NIOServer server = new NIOServer();
		server.initServer(8000);
		server.listen();
	}
}

这是一个select模式的NIO，还有poll和epoll等其他模式。
(1) 先开启一个serverChannel通道，给他绑定了端口和开启select管理器。
(2)select会一直监听事件，一旦有了读写事件或者是注册事件，并且一直循环遍历select中的事件，挨个处理
(3)如果是注册请求，就会给该客户端在select中注册读写权限
(4)如果是读写请求，就会开启流去读取数据，并回写数据。

可以看出，NIO可以用单线程完成多线程的任务。

源码： https://github.com/LUK-qianliu/netty