AIO模型介绍

与NIO模型不同，一读写操作为例，只需直接调用read和write的API即可。对于读操作:当有流可读时，系统会将可读的流传入到read方法的缓冲区，并通知应用程序。读写都是异步的，完成之后会主动调用回调函数。

• AsynchronousSocketChannel:异步操作TCP通道，主要连接AsynchronousServerSocketChannel，一般在客户端实现；
• AsynchronousServerSocketChannel：异步操作TCP通道，主要接收客户端的连接，一般在服务端实现；
• AsynchronousFileChannel：操作文件；
• AsynchronousDatagramChanel：异步操作UDP的通道。

AsynchronousServerSocketChannel：AIO中网络通信服务端的socket

异步IO中有两种实现方式：

1、future方法

Future<AsynchronousSocketChannel> accept();

提交一个IO操作请求(Accept/read/write),返回future，就可以对future进行检查，future.get()方法，future方法会让用户程序阻塞直至操作正常完成，使用future方法比较简单，但是future.get()是同步的，使用该方式容易进入到同步的编程模式，这种方式会使AIO的异步操作成为摆设。

2、callback回调方式

<A> void accept(A attachment, CompletionHandler<AsynchronousSocketChannel,? super A> handler)

开始接收客户端的连接，连接成功或者失败都是触发CompletionHandler对象的响应方法。

CompletionHandler接口提供了两个方法：

void completed(V result, A attachment);

当IO完成时触发该方法，该方法的第一个参数代表IO操作的返回的对象，第二个参数代表发起IO操作时传入的附加参数。

void failed(Throwable exc, A attachment);

当IO失败时触发该方法，第一个参数表示IO操作失败引起的异常或错误，第二个参数代表发起IO操作时传入的附加参数。

即提交一个IO操作请求(Accept/read/write)，指定一个CompletionHandler，当异步IO操作完成时，发送一个通知，这个时候CompletionHandler对象的completed或者failed方法将会被调用。

AIO的实现需要充分调用操作系统参数，IO需要操作系统的支持，并发也同样需要操作系统的支持，所以性能方面不同的操作系统差异会比较明显。

AIO 的回调方式编程

AIO服务端（Server.java）：

/**
 * AIO服务端代码
 * @Author : quwenjing
 * @Date : 2021/11/18 19:01
 **/
public class Server {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //创建服务端通道
            AsynchronousServerSocketChannel asynchronousServerSocketChannel = AsynchronousServerSocketChannel.open();
            //绑定端口
            asynchronousServerSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(6666));
            System.out.println("服务端启动");
            //接受客户端的连接accept
            asynchronousServerSocketChannel.accept(null,new AcceptCompletionHandler(asynchronousServerSocketChannel));
            //BIO accept操作返回Socket实例
            //AIO accept操作返回AsynchronousSocketChannel
​
            //accept是异步操作，防止当前程序直接执行结束
            //方法一：while(ture) +sleep
            while (true){
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

接受连接accept的回调(AcceptCompletionHandler.java)：

/**
 * 接收连接accept的回调
 * @Author : quwenjing
 * @Date : 2021/11/18 19:07
 **/
public class AcceptCompletionHandler implements CompletionHandler<AsynchronousSocketChannel,Object > {
//返回参数，传入参数
​
    private AsynchronousServerSocketChannel channel;
    public AcceptCompletionHandler(AsynchronousServerSocketChannel channel){
        this.channel = channel;
    }
    @Override
    public void completed(AsynchronousSocketChannel result, Object attachment) {
        System.out.println("有新客户的连接");
        //完成accept连接操作
        //读写操作，需要使用buffer
        //创建新的buffer
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
        //读客户端的数据，读操作是异步操作,需要实现CompletionHandler对象
        /*
        void read(ByteBuffer dst,A attachment,CompletionHandler<Integer,? super A> handler);
         读操作异步方式方法解读
         dst：数据读取目的地    attachment：给读回调传递的信息
         CompletionHandler：当读数据完成后CompletionHandler对象
         */
        result.read(byteBuffer,byteBuffer,new ReadCompletionHandler(result));
​
        //再次接受其他客户端的连接，调用accept方法
        channel.accept(null,new AcceptCompletionHandler(channel));
    }
    @Override
    public void failed(Throwable exc, Object attachment) {
​
    }
}

读操作的回调(ReadCompletionHandler.java)：

/**
 * 读操作的回调
 * @Author : quwenjing
 * @Date : 2021/11/18 19:21
 **/
public class ReadCompletionHandler implements CompletionHandler<Integer,ByteBuffer> {
    //读操作返回的结果是读取的个数，应该是Integer
​
    //用户接收或者发送操作的通道
    private AsynchronousSocketChannel asynchronousSocketChannel;
    public ReadCompletionHandler(AsynchronousSocketChannel channel){
        this.asynchronousSocketChannel = channel;
    }
    @Override
    public void completed(Integer result, ByteBuffer attachment) {
        //读数据完成后
        //数据已经完成并写入ByteBuffer类型的result变量中
        attachment.flip();
        byte[] bytes = new byte[attachment.remaining()];
        attachment.get(bytes);
        String string = null;
        try {
            string = new String(bytes,"utf-8");
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("服务端接收的数据:"+string);
        attachment.clear();
​
        //重复接收消息，再次调用异步读操作
        this.asynchronousSocketChannel.read(attachment,attachment,new ReadCompletionHandler(this.asynchronousSocketChannel));
    }
    @Override
    public void failed(Throwable exc, ByteBuffer attachment) {
​
    }
}
​

客户端(Client.java):

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建异步通道
        try {
            AsynchronousSocketChannel asynchronousSocketChannel = AsynchronousSocketChannel.open();
​
            //连接服务端异步方式
            asynchronousSocketChannel.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1",6666),asynchronousSocketChannel,new ConnectionCompletionHandler());
​
            ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
            //写操作
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            while (scanner.hasNext()){
                String msg = scanner.nextLine();
                if (msg!=null && !"".equals(msg.trim())){
                    byteBuffer.put(msg.getBytes());
                    byteBuffer.flip();
                    asynchronousSocketChannel.write(byteBuffer);
                    byteBuffer.clear();
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
​

连接服务端(ConnectionCompletionHandler.java)：

public class ConnectionCompletionHandler implements CompletionHandler<Void, AsynchronousSocketChannel> {
    @Override
    public void completed(Void result, AsynchronousSocketChannel attachment) {
        //连接服务端成功
        System.out.println("连接服务端成功");
    }
​
    @Override
    public void failed(Throwable exc, AsynchronousSocketChannel attachment) {
​
    }
}
​