JAVA阻塞（IO）和非阻塞(NIO)

查看这篇文章，了解更多关于Java的阻塞和非阻塞替代创建套接字的信息。

套接字使用TCP / IP传输协议，是两台主机之间的最后一块网络通信。 您通常不必处理它们，因为它们之上构建了协议，如HTTP或FTP; 但是，了解它们的工作方式非常重要。

TCP：它是一种可靠的数据传输协议，可确保发送的数据完整且正确，并且需要建立连接。Java提供了一种阻塞和非阻塞替代方法来创建套接字，并且根据您的要求，您可以考虑使用其中一个。

Java IO

Java阻塞IO API包含在Java.net包下的JDK中，通常最简单易用。

此API基于可以读取或写入的字节流和字符流。 没有可用于前后移动的索引，就像在数组中一样，它只是一个连续的数据流。

每次客户端请求连接到服务器时，它都会阻塞一个线程。 因此，如果我们希望有许多同时连接，我们必须创建足够大的线程池。

1. 使用给定端口创建ServerSocket以进行侦听。

2. 当调用accept（）并开始监听客户端连接时，服务器将阻塞。

3. 如果客户端请求连接，则accept（）返回一个Socket。

4. 现在，我们可以从客户端（InputStream）读取并将数据发送回客户端（OutputStream）。

如果我们想允许多个连接，我们必须创建一个线程池：

如您所见，此API有一些限制。 我们将无法接受比机器中可用线程更多的连接。 因此，如果您希望有许多连接，则需要一个替代方案。

Java NIO

Java.nio是用于套接字连接的非阻塞API，这意味着您对可用线程的数量并不紧密。 使用此库，一个线程可以同时处理多个连接。

Channel:：通道是输入和输出流的组合，因此它们允许您进行读写，并且它们使用缓冲区来执行这些操作。

Buffer：它是一块内存，用于从通道读取并写入其中。 当你想从Buffer中读取数据时，需要调用flip（），以便将pos设置为0。

1. 在第1行，pos将等于写入Buffer的字节数。

2. 在第3行，调用flip（）将位置设置为0并限制先前写入的字节数。

3. 在第5行，它一次从缓冲区读取一个字节到极限。

4. 最后，在第7行，我们清除缓冲区。

Selector：选择器可以注册多个通道，并检查哪些通道已准备好接受新连接。 与阻塞IO的accept（）方法类似，当调用select（）时，它将阻塞应用程序，直到Channel准备好进行操作。 由于Selector可以注册多个通道，因此只需要一个线程来处理多个连接。

Selection Key：它包含特定通道的属性（兴趣集，就绪集，选择器/通道和可选的附加对象）。 选择键主要用于了解通道的当前兴趣（isAcceptable（），isReadable（），isWritable（）），获取通道并对该通道进行操作。

下面我们将使用Echo Socket Channel服务器来展示NIO的工作原理。

1. 从第1行到第3行，创建了ServerSocketChannel，您必须明确地将其设置为非阻塞模式。 套接字还配置为监听端口8080。

2. 在第5行和第6行，创建一个Selector，并在Selector上注册ServerSocketChannel，其中SelectionKey指向ACCEPT操作。

3. 为了使应用程序始终保持监听，阻塞方法select（）位于无限while循环内，select（）将在选择至少一个通道时返回，唤醒唤醒（）或线程被中断。

4. 然后，在第10行，从选择器返回一组键，我们将遍历它们以执行就绪通道。

1. 每次创建新连接时，isAcceptable（）都将为true，并且新的Channel将注册到Selector中。

2. 为了跟踪每个通道的数据，将它放在一个Map中，其中套接字通道作为键和ByteBuffers列表。

3. 然后，选择器将指向READ操作。

1. 在读取块中，将检索通道，并将传入的数据写入ByteBuffer。

2. 在第6行，我们检查连接是否已关闭。

3. 在第9行和第10行，缓冲区设置为flip（）读取模式并添加到Map。

4. 然后，调用interestOps（）以指向WRITE操作。

1. 再一次，检索通道以便将保存在Map中的数据写入其中。

2. 然后，我们将Selector设置为READ操作。

如果连接关闭，通道将从Map中删除，我们关闭通道。

Java IO Vs. NIO

IO和NIO之间的选择取决于用例。 对于更少的连接和简单的解决方案，IO可能更适合您。 然而，如果你想要能够同时处理数千个连接的更高效的东西，NIO可能是更好的选择，但请记住它会引入很多代码复杂性。 但是，有一些框架，如Netty或Apache MINA，它们构建在NIO之上，并隐藏了编程的复杂性。

如JAVA上遇到什么不懂的，可以私聊我！