Java NIO非堵塞应用通常适用用在I/O读写等方面,我们知道,系统运行的性能瓶颈通常在I/O读写,包括对端口和文件的操作上,过去,在打开一个I/O通道后,read()将一直等待在端口一边读取字节内容,如果没有内容进来,read()也是傻傻的等,这会影响我们程序继续做其他事情,那么改进做法就是开设线程,让线程去等待,但是这样做也是相当耗费资源的。
Java NIO非堵塞技术实际是采取Reactor模式,或者说是Observer模式为我们监察I/O端口,如果有内容进来,会自动通知我们,这样,我们就不必开启多个线程死等,从外界看,实现了流畅的I/O读写,不堵塞了。
Java NIO出现不只是一个技术性能的提高,你会发现网络上到处在介绍它,因为它具有里程碑意义,从JDK1.4开始,Java开始提高性能相关的功能,从而使得Java在底层或者并行分布式计算等操作上已经可以和C或Perl等语言并驾齐驱。
如果你至今还是在怀疑Java的性能,说明你的思想和观念已经完全落伍了,Java一两年就应该用新的名词来定义。从JDK1.5开始又要提供关于线程、并发等新性能的支持,Java应用在游戏等适时领域方面的机会已经成熟,Java在稳定自己中间件地位后,开始蚕食传统C的领域。
本文主要简单介绍NIO的基本原理,在下一篇文章中,将结合Reactor模式和著名线程大师Doug Lea的一篇文章深入讨论。
NIO主要原理和适用。
NIO 有一个主要的类Selector,这个类似一个观察者,只要我们把需要探知的socketchannel告诉Selector,我们接着做别的事情,当有事件发生时,他会通知我们,传回一组SelectionKey,我们读取这些Key,就会获得我们刚刚注册过的socketchannel,然后,我们从这个Channel中读取数据,放心,包准能够读到,接着我们可以处理这些数据。
Selector内部原理实际是在做一个对所注册的channel的轮询访问,不断的轮询(目前就这一个算法),一旦轮询到一个channel有所注册的事情发生,比如数据来了,他就会站起来报告,交出一把钥匙,让我们通过这把钥匙来读取这个channel的内容。
了解了这个基本原理,我们结合代码看看使用,在使用上,也在分两个方向,一个是线程处理,一个是用非线程,后者比较简单,看下面代码:
1
import java.io.*;
2
import java.nio.*;
3
import java.nio.channels.*;
4
import java.nio.channels.spi.*;
5
import java.net.*;
6
import java.util.*;
7
/** *//**
8
*
9
* @author Administrator
10
* @version
11
*/
12
public class NBTest
{
13
14
15
/** *//** Creates new NBTest */
16
public NBTest()
17
{
18
}
19
20
public void startServer() throws Exception
21
{
22
int channels = 0;
23
int nKeys = 0;
24
int currentSelector = 0;
25
26
//使用Selector
27
Selector selector = Selector.open();
28
29
//建立Channel 并绑定到9000端口
30
ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();
31
InetSocketAddress address = new InetSocketAddress(InetAddress.getLocalHost(),9000);
32
ssc.socket().bind(address);
33
34
//使设定non-blocking的方式。
35
ssc.configureBlocking(false);
36
37
//向Selector注册Channel及我们有爱好的事件
38
SelectionKey s = ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
39
printKeyInfo(s);
40
41
while(true) //不断的轮询
42
{
43
debug("NBTest: Starting select");
44
45
//Selector通过select方法通知我们我们感爱好的事件发生了。
46
nKeys = selector.select();
47
//假如有我们注册的事情发生了,它的传回值就会大于0
48
if(nKeys > 0)
49
{
50
debug("NBTest: Number of keys after select operation: " +nKeys);
51
52
//Selector传回一组SelectionKeys
53
//我们从这些key中的channel()方法中取得我们刚刚注册的channel。
54
Set selectedKeys = selector.selectedKeys();
55
Iterator i = selectedKeys.iterator();
56
while(i.hasNext())
57
{
58
s = (SelectionKey) i.next();
59
printKeyInfo(s);
60
debug("NBTest: Nr Keys in selector: " +selector.keys().size());
61
62
//一个key被处理完成后,就都被从就绪要害字(ready keys)列表中除去
63
i.remove();
64
if(s.isAcceptable())
65
{
66
// 从channel()中取得我们刚刚注册的channel。
67
Socket socket = ((ServerSocketChannel) s.channel()).accept();
68
SocketChannel sc = socket.getChannel();
69
70
sc.configureBlocking(false);
71
sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ SelectionKey.OP_WRITE);
72
System.out.println(++channels);
73
}
74
else
75
{
76
debug("NBTest: Channel not acceptable");
77
}
78
}
79
}
80
else
81
{
82
debug("NBTest: Select finished without any keys.");
83
}
84
85
}
86
87
}
88
89
90
private static void debug(String s)
91

{
92
System.out.println(s);
93
}
94
95
96
private static void printKeyInfo(SelectionKey sk)
97

{
98
String s = new String();
99
100
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
}
109
110
111
/** *//**
112
* @param args the command line arguments
113
*/
114
public static void main (String args[])
115

{
116
NBTest nbTest = new NBTest();
117
try
118
{
119
nbTest.startServer();
120
}
121
catch(Exception e)
122
{
123
e.printStackTrace();
124
}
125
}
126
127
}
这是一个守候在端口9000的noblock server例子,如果我们编制一个客户端程序,就可以对它进行互动操作,或者使用telnet 主机名 90000 可以链接上。
通过仔细阅读这个例程,相信你已经大致了解NIO的原理和使用方法,下一篇,我们将使用多线程来处理这些数据,再搭建一个自己的Reactor模式。