概述
Java NIO非堵塞技术实际是采取反应器模式,或者说是观察者(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。
同步和异步的区别:有无通知(是否轮询)
阻塞与非阻塞的区别:操作结果是否等待(是否马上有返回值),只是设计方式的不同
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,接着我们可以处理这些数据。
反应器模式与观察者模式在某些方面极为相似:当一个主体发生改变时,所有依属体都得到通知。不过,观察者模式与单个事件源关联,而反应器模式则与多个事件源关联 。
一般模型
我们想象以下情形:长途客车在路途上,有人上车有人下车,但是乘客总是希望能够在客车上得到休息。
传统的做法是:每隔一段时间(或每一个站),司机或售票员对每一个乘客询问是否下车。
反应器模式做法是:汽车是乘客访问的主体(Reactor),乘客上车后,到售票员(acceptor)处登记,之后乘客便可以休息睡觉去了,当到达乘客所要到达的目的地后,售票员将其唤醒即可。
原理图:
package com.cbf4life.reactor;
import java.io.IOException;
import java.net.InetAddress;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
/**
* @Description:反应器模式,解决多用户并发访问问题
* 举例:餐厅服务
* 传统线程池做法:来一个客人(请求)请求一个服务员(线程)
* 反应器模式做法:当客人点菜的时候,服务员就可以去招呼其他客人了,等客人点好了菜,直接招呼一声“服务员”
* @Author: xiaoyun
* @Company: http://blog.csdn.net
* @CreateDate: 2016-2-20
*/
public class Reactor implements Runnable {
// 初始化选择器
public final Selector selector;
// 初始化通道
public final ServerSocketChannel serverSocketChannel;
public Reactor(int port) throws IOException {
selector = Selector.open();
serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress(InetAddress.getLocalHost(), port);
serverSocketChannel.socket().bind(inetSocketAddress);
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
// 向选择器中注册该通道
SelectionKey key = serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
// 利用selectionKey的attach方法绑定Acceptor,如果有请求过来,那么出发Acceptor
key.attach(new Acceptor(this));
}
@Override
public void run() {
try {
while(!Thread.interrupted()) {
selector.select();
Set<SelectionKey> selectionKeys= selector.selectedKeys();
Iterator<SelectionKey> it = selectionKeys.iterator();
// Selector中如果发现channel中有OP_ACCEPT或者READ事件发生,下列遍历就会运行
while(it.hasNext()) {
// 来一个事件,第一次触发一个accepter线程
// 以后触发SockReadHander
SelectionKey key = it.next();
dispatch(key);
}
selectionKeys.clear();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public void dispatch(SelectionKey key) {
Runnable r = (Runnable)key.attachment();
if(r != null) {
r.run();
}
}
}
package com.cbf4life.reactor;
import java.io.IOException;
import java.nio.channels.SocketChannel;
/**
* @Description: 任务处理器
* @Author: xiaoyun
* @Company: http://blog.csdn.net
* @CreateDate: 2016-2-20
*/
public class Acceptor implements Runnable {
private Reactor reactor;
public Acceptor(Reactor reactor) {
this.reactor = reactor;
}
@Override
public void run() {
try {
SocketChannel socketChannel = reactor.serverSocketChannel.accept();
if(socketChannel != null) {
SocketReadHandler handler = new SocketReadHandler(reactor.selector, socketChannel);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
package com.cbf4life.reactor;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
* @Description:执行器
* @Author: xiaoyun
* @Company: http://java.itcast.cn
* @CreateDate: 2016-2-20
*/
public class SocketReadHandler implements Runnable {
private SocketChannel socketChannel;
public SocketReadHandler(Selector selector, SocketChannel socketChannel) throws IOException {
this.socketChannel = socketChannel;
socketChannel.configureBlocking(false);
SelectionKey key = socketChannel.register(selector, 0);
// 将选择器的key值绑定为本handler,下一步有事件触发时,将调用本类的run方法
key.attach(this);
// 将该selectionKey标记为可读,以便读取
key.interestOps(SelectionKey.OP_READ);
selector.wakeup();
}
/**
* 处理读取的数据
*/
@Override
public void run() {
ByteBuffer inputBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
// 设置开始位置为0,结束为止为缓存字节长度
inputBuffer.clear();
try {
socketChannel.read(inputBuffer);
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
executorService.execute(this);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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