JAVA BIO的实现及原理分析

概念理解

一：理解同步：同步就是在发出一个*调用*时，在没有得到结果之前，该*调用*就不返回，但是一旦调用返回，就得到返回值了。简单的为：就是由*调用者*主动等待这个*调用*的结果。

二：异步：*调用*在发出之后，这个调用就直接返回了，所以没有返回结果；换句话说，当一个异步过程调用发出后，调用者不会立刻得到结果。而是在*调用*发出后，*被调用者*通过状态、通知来通知调用者，或通过回调函数处理这个调用。

生活案例

你打电话问书店老板有没有《分布式系统》这本书，如果是同步通信机制，书店老板会说，你稍等，”我查一下"，然后开始查啊查，等查好了（可能是5秒，也可能是一天）告诉你结果（返回结果）。

而异步通信机制，书店老板直接告诉你我查一下啊，查好了打电话给你，然后直接挂电话了（不返回结果）。然后查好了，他会主动打电话给你。在这里老板通过“回电”这种方式来回调。

三：阻塞和非阻塞关注的是程序在等待调用结果（消息，返回值）时的状态.

四：阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起。调用线程只有在得到结果之后才会返回。

非阻塞调用指在不能立刻得到结果之前，该调用不会阻塞当前线程。

还是上面的例子，

你打电话问书店老板有没有《分布式系统》这本书，你如果是阻塞式调用，你会一直把自己“挂起”，直到得到这本书有没有的结果，如果是非阻塞式调用，你不管老板有没有告诉你，你自己先一边去玩了，当然你也要偶尔过几分钟check一下老板有没有返回结果。

在这里阻塞与非阻塞与是否同步异步无关。跟老板通过什么方式回答你结果无关。

问题一：网络编程是什么？

两个进程之间的通讯；客户端和服务端之间的通讯；

问题二：你对传统的BIO的理解是什么？

笔者的理解：一对应一请求一应答模式程

传统Socket阻塞案例代码

public classTraditionalSocketDemo{

@SuppressWarnings("resource")

public static voidmain(String[] args)throwsIOException {

ServerSocket serverSocket =newServerSocket(7777);

System.out.println("服务端启动...");

while(true){

// 获取socket套接字

// accept()阻塞点

Socket socket = serverSocket.accept();

System.out.println("有新客户端连接上来了...");

// 获取客户端输入流

InputStream is = socket.getInputStream();

byte[] b = new byte[1024];

while(true){

// 循环读取数据

// read() 阻塞点

intdata = is.read(b);

if(data != -1){

String info =newString(b,0,data,"GBK");

System.out.println(info);

}else{

break;

}

模拟服务端请求：telnet 127.0.0.1:7777

在debugger代码的过程中会发现：服务端启动，只有当客户端就绪后才进行下一步操作（如果客户端没有就绪，线程阻塞），客户端发送请求，程序才继续往下执行，如果客户端没有发出请求，线程阻塞；

上面的代码有两个阻塞点：

①等待客户端就绪；

②等待客户端发送请求；

图例分析

传统bio多线程版本

public class TraditionalSocketDemo2{
   @SuppressWarnings("resource")

 public static void main(String[] args) throws IOException {
      ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(7777);
      System.out.println("服务端启动...");
      while(true){
         // 获取socket套接字
         // accept()阻塞点
         Socket socket = serverSocket.accept();
         System.out.println("有新客户端连接上来了...");
         new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
               try {
                  // 获取客户端输入流
                  InputStream is = socket.getInputStream();
                  byte[] b = new byte[1024];
                  while(true){
                     // 循环读取数据
                     // read() 阻塞点
                     int data = is.read(b);
                     if(data != -1){
                        String info = new String(b,0,data,"GBK");
                        System.out.println(info);
                     }else{
                        break;
                     }
                  }
               } catch (Exception e) {
                  e.printStackTrace();
               }
            }
         }).start();
      }
   }
}

能够解决传统的BIO问题，但是会出现：多少个客户端多少个线程，请求和线程的个数1:1关系；操作系统资源耗尽，服务端挂了；

一个客户一个服务员，多少个客户多少个服务员

图例

JAVA BIO的实现及原理分析

传统Socket阻塞案例代码

传统bio多线程版本

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