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Java網絡編程和NIO詳解5:Java 非阻塞 IO 和異步 IO

後來 即使 你會 fault 當我 mina 負責 second cti

Java網絡編程和NIO詳解5:Java 非阻塞 IO 和異步 IO

Java 非阻塞 IO 和異步 IO

轉自https://www.javadoop.com/post/nio-and-aio

本系列文章首發於我的個人博客:https://h2pl.github.io/

歡迎閱覽我的CSDN專欄:Java網絡編程和NIO https://blog.csdn.net/column/details/21963.html

部分代碼會放在我的的Github:https://github.com/h2pl/

上一篇文章介紹了 Java NIO 中 Buffer、Channel 和 Selector 的基本操作,主要是一些接口操作,比較簡單。

本文將介紹非阻塞 IO 和異步 IO,也就是大家耳熟能詳的 NIO 和 AIO。很多初學者可能分不清楚異步和非阻塞的區別,只是在各種場合能聽到異步非阻塞這個詞。

本文會先介紹並演示阻塞模式,然後引入非阻塞模式來對阻塞模式進行優化,最後再介紹 JDK7 引入的異步 IO,由於網上關於異步 IO 的介紹相對較少,所以這部分內容我會介紹得具體一些。

希望看完本文,讀者可以對非阻塞 IO 和異步 IO 的迷霧看得更清晰些,或者為初學者解開一絲絲疑惑也是好的。

  • 阻塞模式 IO

  • 非阻塞 IO

  • NIO.2 異步 IO

    • 1、返回 Future 實例

    • 2、提供 CompletionHandler 回調函數

    • AsynchronousFileChannel

    • AsynchronousServerSocketChannel

    • AsynchronousSocketChannel

    • Asynchronous Channel Groups

  • 小結

阻塞模式 IO

我們已經介紹過使用 Java NIO 包組成一個簡單的客戶端-服務端網絡通訊所需要的 ServerSocketChannel、SocketChannel 和 Buffer,我們這裏整合一下它們,給出一個完整的可運行的例子(利用多線程偽阻塞IO):

public class Server {
?
public static void main(String[] args) throws IOException {
?
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
?
// 監聽 8080 端口進來的 TCP 鏈接
serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(8080));
?
while (true) {
?
// 這裏會阻塞,直到有一個請求的連接進來
SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
?
// 開啟一個新的線程來處理這個請求,然後在 while 循環中繼續監聽 8080 端口
SocketHandler handler = new SocketHandler(socketChannel);
new Thread(handler).start();
}
}
}

這裏看一下新的線程需要做什麽,SocketHandler:

public class SocketHandler implements Runnable {
?
private SocketChannel socketChannel;
?
public SocketHandler(SocketChannel socketChannel) {
this.socketChannel = socketChannel;
}
?
@Override
public void run() {
?
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
try {
// 將請求數據讀入 Buffer 中
int num;
while ((num = socketChannel.read(buffer)) > 0) {
// 讀取 Buffer 內容之前先 flip 一下
buffer.flip();
?
// 提取 Buffer 中的數據
byte[] bytes = new byte[num];
buffer.get(bytes);
?
String re = new String(bytes, "UTF-8");
System.out.println("收到請求:" + re);
?
// 回應客戶端
ByteBuffer writeBuffer = ByteBuffer.wrap(("我已經收到你的請求,你的請求內容是:" + re).getBytes());
socketChannel.write(writeBuffer);
?
buffer.clear();
}
} catch (IOException e) {
IOUtils.closeQuietly(socketChannel);
}
}
}

最後,貼一下客戶端 SocketChannel 的使用,客戶端比較簡單:

public class SocketChannelTest {
public static void main(String[] args) throws IOException {
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("localhost", 8080));
?
// 發送請求
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap("1234567890".getBytes());
socketChannel.write(buffer);
?
// 讀取響應
ByteBuffer readBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
int num;
if ((num = socketChannel.read(readBuffer)) > 0) {
readBuffer.flip();
?
byte[] re = new byte[num];
readBuffer.get(re);
?
String result = new String(re, "UTF-8");
System.out.println("返回值: " + result);
}
}
}

上面介紹的阻塞模式的代碼應該很好理解:來一個新的連接,我們就新開一個線程來處理這個連接,之後的操作全部由那個線程來完成。

那麽,這個模式下的性能瓶頸在哪裏呢?

  1. 首先,每次來一個連接都開一個新的線程這肯定是不合適的。當活躍連接數在幾十幾百的時候當然是可以這樣做的,但如果活躍連接數是幾萬幾十萬的時候,這麽多線程明顯就不行了。每個線程都需要一部分內存,內存會被迅速消耗,同時,線程切換的開銷非常大。

  2. 其次,阻塞操作在這裏也是一個問題。首先,accept() 是一個阻塞操作,當 accept() 返回的時候,代表有一個連接可以使用了,我們這裏是馬上就新建線程來處理這個 SocketChannel 了,但是,但是這裏不代表對方就將數據傳輸過來了。所以,SocketChannel#read 方法將阻塞,等待數據,明顯這個等待是不值得的。同理,write 方法也需要等待通道可寫才能執行寫入操作,這邊的阻塞等待也是不值得的。

非阻塞 IO

說完了阻塞模式的使用及其缺點以後,我們這裏就可以介紹非阻塞 IO 了。

非阻塞 IO 的核心在於使用一個 Selector 來管理多個通道,可以是 SocketChannel,也可以是 ServerSocketChannel,將各個通道註冊到 Selector 上,指定監聽的事件。

之後可以只用一個線程來輪詢這個 Selector,看看上面是否有通道是準備好的,當通道準備好可讀或可寫,然後才去開始真正的讀寫,這樣速度就很快了。我們就完全沒有必要給每個通道都起一個線程。

NIO 中 Selector 是對底層操作系統實現的一個抽象,管理通道狀態其實都是底層系統實現的,這裏簡單介紹下在不同系統下的實現。

select:上世紀 80 年代就實現了,它支持註冊 FD_SETSIZE(1024) 個 socket,在那個年代肯定是夠用的,不過現在嘛,肯定是不行了。

poll:1997 年,出現了 poll 作為 select 的替代者,最大的區別就是,poll 不再限制 socket 數量。

select 和 poll 都有一個共同的問題,那就是它們都只會告訴你有幾個通道準備好了,但是不會告訴你具體是哪幾個通道。所以,一旦知道有通道準備好以後,自己還是需要進行一次掃描,顯然這個不太好,通道少的時候還行,一旦通道的數量是幾十萬個以上的時候,掃描一次的時間都很可觀了,時間復雜度 O(n)。所以,後來才催生了以下實現。

epoll:2002 年隨 Linux 內核 2.5.44 發布,epoll 能直接返回具體的準備好的通道,時間復雜度 O(1)。

除了 Linux 中的 epoll,2000 年 FreeBSD 出現了 Kqueue,還有就是,Solaris 中有 /dev/poll。

前面說了那麽多實現,但是沒有出現 Windows,Windows 平臺的非阻塞 IO 使用 select,我們也不必覺得 Windows 很落後,在 Windows 中 IOCP 提供的異步 IO 是比較強大的。

我們回到 Selector,畢竟 JVM 就是這麽一個屏蔽底層實現的平臺,我們面向 Selector 編程就可以了。

之前在介紹 Selector 的時候已經了解過了它的基本用法,這邊來一個可運行的實例代碼,大家不妨看看:

public class SelectorServer {
?
public static void main(String[] args) throws IOException {
Selector selector = Selector.open();
?
ServerSocketChannel server = ServerSocketChannel.open();
server.socket().bind(new InetSocketAddress(8080));
?
// 將其註冊到 Selector 中,監聽 OP_ACCEPT 事件
server.configureBlocking(false);
server.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
?
while (true) {
int readyChannels = selector.select();//獲取已經準備的通道
if (readyChannels == 0) {
continue;
}
Set<SelectionKey> readyKeys = selector.selectedKeys();
// 遍歷
Iterator<SelectionKey> iterator = readyKeys.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
SelectionKey key = iterator.next();
iterator.remove();
?
if (key.isAcceptable()) {
// 有已經接受的新的到服務端的連接
SocketChannel socketChannel = server.accept();
?
// 有新的連接並不代表這個通道就有數據,
// 這裏將這個新的 SocketChannel 註冊到 Selector,監聽 OP_READ 事件,等待數據
socketChannel.configureBlocking(false);
socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
} else if (key.isReadable()) {
// 有數據可讀
// 上面一個 if 分支中註冊了監聽 OP_READ 事件的 SocketChannel
SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();
ByteBuffer readBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
int num = socketChannel.read(readBuffer);
if (num > 0) {
// 處理進來的數據...
System.out.println("收到數據:" + new String(readBuffer.array()).trim());
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap("返回給客戶端的數據...".getBytes());
socketChannel.write(buffer);
} else if (num == -1) {
// -1 代表連接已經關閉
socketChannel.close();
}
}
}
}
}
}

至於客戶端,大家可以繼續使用上一節介紹阻塞模式時的客戶端進行測試。

NIO.2 異步 IO

More New IO,或稱 NIO.2,隨 JDK 1.7 發布,包括了引入異步 IO 接口和 Paths 等文件訪問接口。

異步這個詞,我想對於絕大多數開發者來說都很熟悉,很多場景下我們都會使用異步。

通常,我們會有一個線程池用於執行異步任務,提交任務的線程將任務提交到線程池就可以立馬返回,不必等到任務真正完成。如果想要知道任務的執行結果,通常是通過傳遞一個回調函數的方式,任務結束後去調用這個函數。

同樣的原理,Java 中的異步 IO 也是一樣的,都是由一個線程池來負責執行任務,然後使用回調或自己去查詢結果。

大部分開發者都知道為什麽要這麽設計了,這裏再啰嗦一下。異步 IO 主要是為了控制線程數量,減少過多的線程帶來的內存消耗和 CPU 在線程調度上的開銷。

在 Unix/Linux 等系統中,JDK 使用了並發包中的線程池來管理任務,具體可以查看 AsynchronousChannelGroup 的源碼。

在 Windows 操作系統中,提供了一個叫做 I/O Completion Ports 的方案,通常簡稱為 IOCP,操作系統負責管理線程池,其性能非常優異,所以在 Windows 中 JDK 直接采用了 IOCP 的支持,使用系統支持,把更多的操作信息暴露給操作系統,也使得操作系統能夠對我們的 IO 進行一定程度的優化。

在 Linux 中其實也是有異步 IO 系統實現的,但是限制比較多,性能也一般,所以 JDK 采用了自建線程池的方式。

本文還是以實用為主,想要了解更多信息請自行查找其他資料,下面對 Java 異步 IO 進行實踐性的介紹。

總共有三個類需要我們關註,分別是 AsynchronousSocketChannel,AsynchronousServerSocketChannel 和 AsynchronousFileChannel,只不過是在之前介紹的 FileChannel、SocketChannel 和 ServerSocketChannel 的類名上加了個前綴 Asynchronous。

Java 異步 IO 提供了兩種使用方式,分別是返回 Future 實例和使用回調函數。

1、返回 Future 實例

返回 java.util.concurrent.Future 實例的方式我們應該很熟悉,JDK 線程池就是這麽使用的。Future 接口的幾個方法語義在這裏也是通用的,這裏先做簡單介紹。

  • future.isDone();

    判斷操作是否已經完成,包括了正常完成、異常拋出、取消

  • future.cancel(true);

    取消操作,方式是中斷。參數 true 說的是,即使這個任務正在執行,也會進行中斷。

  • future.isCancelled();

    是否被取消,只有在任務正常結束之前被取消,這個方法才會返回 true

  • future.get();

    這是我們的老朋友,獲取執行結果,阻塞。

  • future.get(10, TimeUnit.SECONDS);

    如果上面的 get() 方法的阻塞你不滿意,那就設置個超時時間。

2、提供 CompletionHandler 回調函數

java.nio.channels.CompletionHandler 接口定義:

public interface CompletionHandler<V,A> {
?
void completed(V result, A attachment);
?
void failed(Throwable exc, A attachment);
}

註意,參數上有個 attachment,雖然不常用,我們可以在各個支持的方法中傳遞這個參數值

AsynchronousServerSocketChannel listener = AsynchronousServerSocketChannel.open().bind(null);
?
// accept 方法的第一個參數可以傳遞 attachment
listener.accept(attachment, new CompletionHandler<AsynchronousSocketChannel, Object>() {
public void completed(
AsynchronousSocketChannel client, Object attachment) {
//
}
public void failed(Throwable exc, Object attachment) {
//
}
});

AsynchronousFileChannel

網上關於 Non-Blocking IO 的介紹文章很多,但是 Asynchronous IO 的文章相對就少得多了,所以我這邊會多介紹一些相關內容。

首先,我們就來關註異步的文件 IO,前面我們說了,文件 IO 在所有的操作系統中都不支持非阻塞模式,但是我們可以對文件 IO 采用異步的方式來提高性能。

下面,我會介紹 Asynchronous(aSing虧賴子)FileChannel 裏面的一些重要的接口,都很簡單,讀者要是覺得無趣,直接滑到下一個標題就可以了。

實例化:

AsynchronousFileChannel channel = AsynchronousFileChannel.open(Paths.get("/Users/hongjie/test.txt"));

一旦實例化完成,我們就可以著手準備將數據讀入到 Buffer 中:

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
Future<Integer> result = channel.read(buffer, 0);

異步文件通道的讀操作和寫操作都需要提供一個文件的開始位置,文件開始位置為 0

除了使用返回 Future 實例的方式,也可以采用回調函數進行操作,接口如下:

public abstract <A> void read(ByteBuffer dst,
                              long position,
                              A attachment,
                              CompletionHandler<Integer,? super A> handler);

順便也貼一下寫操作的兩個版本的接口:

public abstract Future<Integer> write(ByteBuffer src, long position);

public abstract <A> void write(ByteBuffer src,
                               long position,
                               A attachment,
                               CompletionHandler<Integer,? super A> handler);

我們可以看到,AIO 的讀寫主要也還是與 Buffer 打交道,這個與 NIO 是一脈相承的。

另外,還提供了用於將內存中的數據刷入到磁盤的方法

public abstract void force(boolean metaData) throws IOException;

因為我們對文件的寫操作,操作系統並不會直接針對文件操作,系統會緩存,然後周期性地刷入到磁盤。如果希望將數據及時寫入到磁盤中,以免斷電引發部分數據丟失,可以調用此方法。參數如果設置為 true,意味著同時也將文件屬性信息更新到磁盤。

還有,還提供了對文件的鎖定功能,我們可以鎖定文件的部分數據,這樣可以進行排他性的操作。

public abstract Future<FileLock> lock(long position, long size, boolean shared);

position 是要鎖定內容的開始位置,size 指示了要鎖定的區域大小,shared 指示需要的是共享鎖還是排他鎖

當然,也可以使用回調函數的版本:

public abstract <A> void lock(long position,
                              long size,
                              boolean shared,
                              A attachment,
                              CompletionHandler<FileLock,? super A> handler);

文件鎖定功能上還提供了 tryLock 方法,此方法會快速返回結果:

public abstract FileLock tryLock(long position, long size, boolean shared)
    throws IOException;

這個方法很簡單,就是嘗試去獲取鎖,如果該區域已被其他線程或其他應用鎖住,那麽立刻返回 null,否則返回 FileLock 對象。

AsynchronousFileChannel 操作大體上也就以上介紹的這些接口,還是比較簡單的,這裏就少一些廢話早點結束好了。

AsynchronousServerSocketChannel

這個類對應的是非阻塞 IO 的 ServerSocketChannel,大家可以類比下使用方式。

我們就廢話少說,用代碼說事吧:

package com.javadoop.aio;

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.SocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.AsynchronousServerSocketChannel;
import java.nio.channels.AsynchronousSocketChannel;
import java.nio.channels.CompletionHandler;

public class Server {

    public static void main(String[] args) throws IOException {

          // 實例化,並監聽端口
        AsynchronousServerSocketChannel server =
                AsynchronousServerSocketChannel.open().bind(new InetSocketAddress(8080));

        // 自己定義一個 Attachment 類,用於傳遞一些信息
        Attachment att = new Attachment();
        att.setServer(server);

        server.accept(att, new CompletionHandler<AsynchronousSocketChannel, Attachment>() {
         	//成功,回調
            @Override
            public void completed(AsynchronousSocketChannel client, Attachment att) {
                try {
                    SocketAddress clientAddr = client.getRemoteAddress();
                    System.out.println("收到新的連接:" + clientAddr);

                    // 收到新的連接後,server 應該重新調用 accept 方法等待新的連接進來
                    att.getServer().accept(att, this);

                    Attachment newAtt = new Attachment();
                    newAtt.setServer(server);
                    newAtt.setClient(client);
                    newAtt.setReadMode(true);
                    newAtt.setBuffer(ByteBuffer.allocate(2048));

                    // 這裏也可以繼續使用匿名實現類,不過代碼不好看,所以這裏專門定義一個類
                    client.read(newAtt.getBuffer(), newAtt, new ChannelHandler());
                } catch (IOException ex) {
                    ex.printStackTrace();
                }
            }
			//失敗,回調
            @Override
            public void failed(Throwable t, Attachment att) {
                System.out.println("accept failed");
            }
        });
        // 為了防止 main 線程退出
        try {
            Thread.currentThread().join();
        } catch (InterruptedException e) {
        }
    }
}

看一下 ChannelHandler 類:

package com.javadoop.aio;

import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.CompletionHandler;
import java.nio.charset.Charset;

public class ChannelHandler implements CompletionHandler<Integer, Attachment> {

    @Override
    public void completed(Integer result, Attachment att) {
        if (att.isReadMode()) {
            // 讀取來自客戶端的數據
            ByteBuffer buffer = att.getBuffer();
            buffer.flip();
            byte bytes[] = new byte[buffer.limit()];
            buffer.get(bytes);
            String msg = new String(buffer.array()).toString().trim();
            System.out.println("收到來自客戶端的數據: " + msg);

            // 響應客戶端請求,返回數據
            buffer.clear();
            buffer.put("Response from server!".getBytes(Charset.forName("UTF-8")));
            att.setReadMode(false);
            buffer.flip();
            // 寫數據到客戶端也是異步
            att.getClient().write(buffer, att, this);
        } else {
            // 到這裏,說明往客戶端寫數據也結束了,有以下兩種選擇:
            // 1\. 繼續等待客戶端發送新的數據過來
//            att.setReadMode(true);
//            att.getBuffer().clear();
//            att.getClient().read(att.getBuffer(), att, this);
            // 2\. 既然服務端已經返回數據給客戶端,斷開這次的連接
            try {
                att.getClient().close();
            } catch (IOException e) {
            }
        }
    }

    @Override
    public void failed(Throwable t, Attachment att) {
        System.out.println("連接斷開");
    }
}

順便再貼一下自定義的 Attachment 類:

public class Attachment {
    private AsynchronousServerSocketChannel server;
    private AsynchronousSocketChannel client;
    private boolean isReadMode;
    private ByteBuffer buffer;
    // getter & setter
}

這樣,一個簡單的服務端就寫好了,接下來可以接收客戶端請求了。上面我們用的都是回調函數的方式,讀者要是感興趣,可以試試寫個使用 Future 的。

AsynchronousSocketChannel

其實,說完上面的 AsynchronousServerSocketChannel,基本上讀者也就知道怎麽使用 AsynchronousSocketChannel 了,和非阻塞 IO 基本類似。

這邊做個簡單演示,這樣讀者就可以配合之前介紹的 Server 進行測試使用了。

package com.javadoop.aio;

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.AsynchronousSocketChannel;
import java.nio.charset.Charset;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.Future;

public class Client {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        AsynchronousSocketChannel client = AsynchronousSocketChannel.open();
          // 來個 Future 形式的
        Future<?> future = client.connect(new InetSocketAddress(8080));
        // 阻塞一下,等待連接成功
        future.get();

        Attachment att = new Attachment();
        att.setClient(client);
        att.setReadMode(false);//切換寫模式
        att.setBuffer(ByteBuffer.allocate(2048));
        byte[] data = "I am obot!".getBytes();
        att.getBuffer().put(data);
        att.getBuffer().flip();

        // 異步發送數據到服務端
        client.write(att.getBuffer(), att, new ClientChannelHandler());

        // 這裏休息一下再退出,給出足夠的時間處理數據
        Thread.sleep(2000);
    }
}

往裏面看下 ClientChannelHandler 類:

package com.javadoop.aio;

import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.CompletionHandler;
import java.nio.charset.Charset;

public class ClientChannelHandler implements CompletionHandler<Integer, Attachment> {
	//回調方法,當服務器向客戶端寫數據
    @Override
    public void completed(Integer result, Attachment att) {
        ByteBuffer buffer = att.getBuffer();
        if (att.isReadMode()) {
            // 讀取來自服務端的數據
            buffer.flip();
            byte[] bytes = new byte[buffer.limit()];
            buffer.get(bytes);
            String msg = new String(bytes, Charset.forName("UTF-8"));
            System.out.println("收到來自服務端的響應數據: " + msg);

            // 接下來,有以下兩種選擇:
            // 1\. 向服務端發送新的數據
//            att.setReadMode(false);
//            buffer.clear();
//            String newMsg = "new message from client";
//            byte[] data = newMsg.getBytes(Charset.forName("UTF-8"));
//            buffer.put(data);
//            buffer.flip();
//            att.getClient().write(buffer, att, this);
            // 2\. 關閉連接
            try {
                att.getClient().close();
            } catch (IOException e) {
            }
        } else {
            // 寫操作完成後,會進到這裏,不是讀模式的話,需要切換成讀模式,異步的讀取服務器上的數據
            att.setReadMode(true);
            buffer.clear();
            att.getClient().read(buffer, att, this);
        }
    }

    @Override
    public void failed(Throwable t, Attachment att) {
        System.out.println("服務器無響應");
    }
}

以上代碼都是可以運行調試的,如果讀者碰到問題,請在評論區留言。

Asynchronous Channel Groups

為了知識的完整性,有必要對 group 進行介紹,其實也就是介紹 AsynchronousChannelGroup 這個類。之前我們說過,異步 IO 一定存在一個線程池,這個線程池負責接收任務、處理 IO 事件、回調等。這個線程池就在 group 內部,group 一旦關閉,那麽相應的線程池就會關閉。

AsynchronousServerSocketChannels 和 AsynchronousSocketChannels 是屬於 group 的,當我們調用 AsynchronousServerSocketChannel 或 AsynchronousSocketChannel 的 open() 方法的時候,相應的 channel 就屬於默認的 group,這個 group 由 JVM 自動構造並管理。

如果我們想要配置這個默認的 group,可以在 JVM 啟動參數中指定以下系統變量:

  • java.nio.channels.DefaultThreadPool.threadFactory

    此系統變量用於設置 ThreadFactory,它應該是 java.util.concurrent.ThreadFactory 實現類的全限定類名。一旦我們指定了這個 ThreadFactory 以後,group 中的線程就由該類產生。

  • java.nio.channels.DefaultThreadPool.initialSize

    此系統變量也很好理解,用於設置線程池的初始大小。

可能你會想要使用自己定義的 group,這樣可以對其中的線程進行更多的控制,使用以下幾個方法即可:

  • AsynchronousChannelGroup.withCachedThreadPool(ExecutorService executor, int initialSize)

  • AsynchronousChannelGroup.withFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory)

  • AsynchronousChannelGroup.withThreadPool(ExecutorService executor)

熟悉線程池的讀者對這些方法應該很好理解,它們都是 AsynchronousChannelGroup 中的靜態方法。

至於 group 的使用就很簡單了,代碼一看就懂:

AsynchronousChannelGroup group = AsynchronousChannelGroup
        .withFixedThreadPool(10, Executors.defaultThreadFactory());
AsynchronousServerSocketChannel server = AsynchronousServerSocketChannel.open(group);
AsynchronousSocketChannel client = AsynchronousSocketChannel.open(group);

AsynchronousFileChannels 不屬於 group。但是它們也是關聯到一個線程池的,如果不指定,會使用系統默認的線程池,如果想要使用指定的線程池,可以在實例化的時候使用以下方法:

public static AsynchronousFileChannel open(Path file,
                                           Set<? extends OpenOption> options,
                                           ExecutorService executor,
                                           FileAttribute<?>... attrs) {
    ...
}

到這裏,異步 IO 就算介紹完成了。

小結

我想,本文應該是說清楚非阻塞 IO 和異步 IO 了,對於異步 IO,由於網上的資料比較少,所以不免篇幅多了些。

我們也要知道,看懂了這些,確實可以學到一些東西,多了解一些知識,但是我們還是很少在工作中將這些知識變成工程代碼。一般而言,我們需要在網絡應用中使用 NIO 或 AIO 來提升性能,但是,在工程上,絕不是了解了一些概念,知道了一些接口就可以的,需要處理的細節還非常多。

這也是為什麽 Netty/Mina 如此盛行的原因,因為它們幫助封裝好了很多細節,提供給我們用戶友好的接口,後面有時間我也會對 Netty 進行介紹。

(全文完)

Java網絡編程和NIO詳解5:Java 非阻塞 IO 和異步 IO