java的nio之：java的bio流下实现的socket服务器同步阻塞模型和socket的伪异步的socket服务器的通信模型
同步I/O模型的弊端
===>每一个线程的创建都会消耗服务端内存，当大量请求进来，会耗尽内存，导致服务宕机
伪异步I/O的弊端分析
===>当对Socket的输入流进行读取操作的时候，它会一直阻塞下去，知道发生如下三件事情
（1）有数据可读
（2）可用数据已经读取完毕
（3）发生空指针或者I/O异常
===>这意味着当对方发送请求或应答消息比较缓慢，或者网络传输比较慢时候，读取输入流的一方的通信线程将被长时间阻塞。在阻塞期间，其他接入的消息只能在消息队列中排队。
===>伪异步I/O实际上仅仅只是对之前I/O线程模型的一个简单优化，它无法从根本上解决同步I/O导致的通信线程阻塞问题，下面我们简单分析下如果通信对方返回应答时间过长，会引起的级联鼓掌。
（1）服务端处理缓慢，返回应答消息耗费60s,平时只需要10ms
（2）采用伪异步I/O线程正在读取故障服务节点的响应，由于读取输入流是阻塞的。因此，它将会被同步阻塞60s
（3）假如所有的可用线程都被故障服务器阻塞，那后续所有的I/O消息都将在队列中排队。
（4）由于线程池采用阻塞队列实现，当队列积满之后，后续入队列的操作将被阻塞
（5）由于前端只有一个Accptor线程接收客户端接入，它被阻塞在线程池的同步阻塞队列之后，新的客户端请求消息将被拒绝，客户端会发生大量的连接超时。
（6）由于几乎所有的链接都超时，调用者会认为系统崩溃，无法接收新的请求消息。
【一】同步阻塞I/O服务端通信模型
第一：socket同步阻塞服务器的启动
package com.yeepay.sxf.testbio; import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket; /**
* 时间服务器
* 基于同步阻塞I/O实现的服务器模型
* @author sxf
*
*/
public class TimerServer { /**
* 启动timerServer服务器
*/
public void init(){
int port=8000;
//创建Socket服务
ServerSocket server=null;
try {
server=new ServerSocket(port);
System.out.println("TimerServer.init()===>the time server is start in port"+port);
Socket socket=null;
while(true){
//获取一次socket请求
socket=server.accept();
//启动一个新线程处理socket请求
new Thread(new TimerServerHandler(socket)).start();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally{
if(server!=null){
try {
server.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
server=null;
} } public static void main(String[] args) {
//启动timerServer服务
TimerServer timerServer=new TimerServer();
timerServer.init();
}
}
第二：soket服务器接收到请求的处理类
package com.yeepay.sxf.testbio; import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.util.Date; /**
* 时间服务器接受socket请求的处理类
* @author sxf
* 继承Runnable接口的线程类
*
*/
public class TimerServerHandler implements Runnable { private Socket socket; public TimerServerHandler(Socket socket) {
this.socket=socket;
} /**
* 处理socket请求的线程体
*/
@Override
public void run() {
BufferedReader in=null;
PrintWriter out=null;
try {
//获取请求的输入流
in=new BufferedReader(new InputStreamReader(this.socket.getInputStream()));
//获取响应请求的输出流
out=new PrintWriter(this.socket.getOutputStream(),true); String currentTime=null;
String body=null;
//读取请求输入流的内容获取请求信息
while(true){
body=in.readLine();
if(body==null){
break;
}
//打印请求信息
System.out.println("TimerServerHandler.run()==>the time server receive order:"+body); //处理请求信息
if("shangxiaofei".equals(body)){
currentTime=new Date(System.currentTimeMillis()).toString();
}else{
currentTime="you is not get time";
}
//响应请求信息
out.println(currentTime);
} } catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally{
if(in!=null){
try {
in.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
} if(out!=null){
out.close();
} if(this.socket!=null){
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
} this.socket=null;
} } }
第三：向socket服务器发送请求
package com.yeepay.sxf.testbio; import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket; /**
* 创建一个客户端请求
* @author sxf
*
*/
public class TimerClient { public static void main(String[] args) {
int port=8000;
Socket socket=null;
BufferedReader in=null;
PrintWriter out=null;
try {
socket=new Socket("127.0.0.1",port);
in=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
out=new PrintWriter(socket.getOutputStream(),true);
//发送请求
out.println("shangxiaofei!=");
System.out.println("TimerClient.main()send order to server success"); //等待服务器响应
String resp=in.readLine();
System.out.println("TimerClient.main(Now is:)"+resp);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}finally{
if(out!=null){
out.close();
out=null;
}
if(in !=null){
try {
in.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
in=null;
} if(socket!=null){
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
} }
【二】同步阻塞I/O服务端通信模型构造的伪异步通信模型
一：伪异步socket服务端启动（就是在同步的基础上使用了线程池）
package com.yeepay.sxf.testbio; import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket; /**
* 时间服务器
* 基于同步阻塞I/O实现的服务器模型
* @author sxf
*
*/
public class TimerServer { /**
* 启动timerServer服务器
*/
public void init(){
int port=8000;
//创建Socket服务
ServerSocket server=null;
try {
server=new ServerSocket(port);
System.out.println("TimerServer.init()===>the time server is start in port"+port);
Socket socket=null;
//创建处理socket请求的线程池
TimerServerHandlerExcetorPool pool=new TimerServerHandlerExcetorPool(50, 10000); while(true){
//获取一次socket请求
socket=server.accept();
//将请求任务提交到线程池处理
pool.execute(new TimerServerHandler(socket));
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally{
if(server!=null){
try {
server.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
server=null;
} } public static void main(String[] args) {
//启动timerServer服务
TimerServer timerServer=new TimerServer();
timerServer.init();
}
}
二：伪异步socket服务处理socket请求的线程池
package com.yeepay.sxf.testbio; import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* 处理socket服务器接收到的socket请求的线程池
* @author sxf
*
*/
public class TimerServerHandlerExcetorPool { private ExecutorService executorService; /**
* 初始化线程池
* @param maxPoolSize
* @param queueSize
*/
public TimerServerHandlerExcetorPool(int maxPoolSize,int queueSize){
executorService=new ThreadPoolExecutor(Runtime.getRuntime().availableProcessors(), maxPoolSize, 120L, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<Runnable>(queueSize));
} /**
* 提交到线程池，执行socket请求任务
* @param runnable
*/
public void execute(Runnable runnable){
executorService.execute(runnable);
} }
三：处理请求的Handler类（线程类）
package com.yeepay.sxf.testbio; import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.util.Date; /**
* 时间服务器接受socket请求的处理类
* @author sxf
* 继承Runnable接口的线程类
*
*/
public class TimerServerHandler implements Runnable { private Socket socket; public TimerServerHandler(Socket socket) {
this.socket=socket;
} /**
* 处理socket请求的线程体
*/
@Override
public void run() {
BufferedReader in=null;
PrintWriter out=null;
try {
//获取请求的输入流
in=new BufferedReader(new InputStreamReader(this.socket.getInputStream()));
//获取响应请求的输出流
out=new PrintWriter(this.socket.getOutputStream(),true); String currentTime=null;
String body=null;
//读取请求输入流的内容获取请求信息
while(true){
body=in.readLine();
if(body==null){
break;
}
//打印请求信息
System.out.println("TimerServerHandler.run()==>the time server receive order:"+body); //处理请求信息
if("shangxiaofei".equals(body)){
currentTime=new Date(System.currentTimeMillis()).toString();
}else{
currentTime="you is not get time";
}
//响应请求信息
out.println(currentTime);
} } catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally{
if(in!=null){
try {
in.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
} if(out!=null){
out.close();
} if(this.socket!=null){
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
} this.socket=null;
} } }
四：客户端发送请求
package com.yeepay.sxf.testbio; import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket; /**
* 创建一个客户端请求
* @author sxf
*
*/
public class TimerClient { public static void main(String[] args) {
int port=8000;
Socket socket=null;
BufferedReader in=null;
PrintWriter out=null;
try {
socket=new Socket("127.0.0.1",port);
in=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
out=new PrintWriter(socket.getOutputStream(),true);
//发送请求
out.println("shangxiaofei!=");
System.out.println("TimerClient.main()send order to server success"); //等待服务器响应
String resp=in.readLine();
System.out.println("TimerClient.main(Now is:)"+resp);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}finally{
if(out!=null){
out.close();
out=null;
}
if(in !=null){
try {
in.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
in=null;
} if(socket!=null){
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
} }
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