Netty之BIO(同步阻塞IO)、PIO(偽非同步阻塞IO)、NIO(非同步非阻塞IO)、AIO(非同步非阻塞IO)
學習書籍:Netty權威指南
多種IO方式的比較:
1、BIO(同步阻塞IO)
使用ServerSocket繫結IP地址和監聽埠,客戶端發起連線,通過三次握手建立連線,用socket來進行通訊,通過輸入輸出流的方式來進行同步阻塞的通訊
每次客戶端發起連線請求,都會啟動一個執行緒
執行緒數量:客戶端併發訪問數為1:1,由於執行緒是Java虛擬機器中非常寶貴的資源,一旦執行緒數急劇增加,系統性能會急劇下降,導致執行緒棧溢位,建立新的執行緒失敗,並最終導致宕機
所以在JDK1.4之前,人們想到了一種方法,即PIO方式
2、PIO(偽非同步阻塞IO)
使用執行緒池來處理客戶端的請求
客戶端個數:執行緒池最大執行緒數=M:N,其中M遠大於N
在read和write的時候,還是IO阻塞的,只是把每個執行緒交由執行緒池來控制管理
3、NIO(非同步阻塞IO)
用NIO方式處理IO
使用多路複用器Selector來輪詢每個通道Channel,當通道中有事件時就通知處理,不會阻塞
使用相當複雜
伺服器實現模式為一個請求一個執行緒,客戶端傳送的連線請求都會註冊到多路複用器上,多路複用器輪詢到連線有I/O請求時才啟動一個執行緒進行處理。
4、AIO(真正的非同步非阻塞IO)
NIO2.0引入了新的非同步通道的概念,不需要使用多路複用器(Selector)對註冊通道進行輪詢即可實現非同步讀寫,從而簡化了NIO程式設計模型
使用Netty框架進行程式設計步驟
1、構建事件處理池
2、使用載入程式關聯事件處理池、通道、事件處理器
3、繫結埠服務
4、等待操作完成
5、關閉事件處理池
幾種IO的功能和特性對比
按照書上的例子碼了一遍:
服務端:
[java] view plain copy print?- import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
- import io.netty.channel.ChannelFuture;
- import io.netty.channel.ChannelInitializer;
-
import io.netty.channel.ChannelOption;
- import io.netty.channel.EventLoopGroup;
- import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
- import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
- import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
- publicclass NettyServer {
- publicvoid bind(int port) throws Exception {
- EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
- EventLoopGroup workGroup = new NioEventLoopGroup();
- try {
- ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
- b.group(bossGroup, workGroup).channel(NioServerSocketChannel.class)
- .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024)
- .childHandler(new ChildChannelHandler());
- // 繫結埠,同步等待成功
- ChannelFuture f = b.bind(port).sync();
- // 等待服務端監聽埠關閉
- f.channel().closeFuture().sync();
- } catch (Exception e) {
- // TODO: handle exception
- } finally {
- // 優雅退出,釋放執行緒池資源
- bossGroup.shutdownGracefully();
- workGroup.shutdownGracefully();
- }
- }
- privateclass ChildChannelHandler extends ChannelInitializer<SocketChannel> {
- @Override
- protectedvoid initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
- ch.pipeline().addLast(new NettyServerHandle());
- }
- }
- publicstaticvoid main(String[] args) throws Exception {
- int port = 8080;
- if (args != null && args.length > 0) {
- try {
- port = Integer.valueOf(args[0]);
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- new NettyServer().bind(port);
- }
- }
- import io.netty.buffer.ByteBuf;
- import io.netty.buffer.Unpooled;
- import io.netty.channel.ChannelHandlerAdapter;
- import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
- publicclass NettyServerHandle extends ChannelHandlerAdapter {
- publicvoid channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg)
- throws Exception {
- ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
- byte[] req = newbyte[buf.readableBytes()];
- buf.readBytes(req);
- String body = new String(req, "UTF-8");
- System.out.println("The time server receive order:" + body);
- String currentTime = "QUERY TIME ORDER".equalsIgnoreCase(body) ? new java.util.Date(
- System.currentTimeMillis()).toString() : "BAD ORDER";
- ByteBuf resp = Unpooled.copiedBuffer(currentTime.getBytes());
- ctx.write(resp);
- }
- publicvoid channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
- ctx.flush();
- }
- publicvoid exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
- ctx.close();
- }
- }
客戶端: [java] view plain copy print?
- import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
- import io.netty.channel.ChannelFuture;
- import io.netty.channel.ChannelInitializer;
- import io.netty.channel.ChannelOption;
- import io.netty.channel.EventLoopGroup;
- import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
- import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
- import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
- publicclass NettyClient {
- publicvoid connect(int port, String host) throws Exception {
- // 1、建立執行緒池
- EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
- try {
- // 2、使用引導器關聯執行緒池、通道、通達處理器、設定執行引數
- Bootstrap b = new Bootstrap();
- b.group(group).channel(NioSocketChannel.class)
- .option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
- .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
- @Override
- protectedvoid initChannel(SocketChannel ch)
- throws Exception {
- ch.pipeline().addLast(new NettyClientHandle());
- }
- });
- // 發起非同步連線操作 3、繫結埠同步操作
- ChannelFuture f = b.connect(host, port).sync();
- // 4、監聽埠關閉
- f.channel().closeFuture().sync();
- } catch (Exception e) {
- // TODO: handle exception
- } finally {
- // 優雅退出,釋放NIO執行緒組 5、釋放資源
- group.shutdownGracefully();
- }
- }
- publicstaticvoid main(String[] args) throws Exception {
- int port = 8080;
- if (args != null && args.length > 0) {
- try {
- port = Integer.valueOf(args[0]);
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- new NettyClient().connect(port, "127.0.0.1");
- }
-
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