Java-IO模型中的BIO模型

x33g5p2x  于2021-12-06 转载在 Java  
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  1. BIO介绍 

  2. BIO编程

  3. BIO支持高并发

1. BIO介绍 

在BIO编程中,相应的方法会产生阻塞:accept()、read()、write()、connect(),直至相关的操作等待完成之后才能继续后续代码处理,比如read操作,整个IO操作的过程都会阻塞,直至读取到数据之后才能继续执行(阻塞IO)。

如果BIO来考虑高并发问题,同时处理多个客户端的连接,就必须要使用多线程,即每次accept阻塞等待来自客户端的连接请求,一旦收到连接请求就将获取的套接字socket通过创建一个新的线程来处理IO操作,然后又继续通过accept接收客户端的连接

2. BIO编程

服务端(SingleServer.java):

public class SingleServer {
    public static void main(String[] args) {
        ServerSocket serverSocket = null;
        Socket socket = null;
        InputStream inputStream = null;
        OutputStream outputStream = null;
        try {
            //创建ServerSocket实例并绑定端口
            serverSocket = new ServerSocket(7777);
            System.out.println("服务端绑定端口7777并启动啦");
            //等待并接受客户端连接
            socket = serverSocket.accept();
            //getRemoteSocketAddress() 获取连接的对方的IP和端口
            System.out.println("有新的客户端连接:" + socket.getRemoteSocketAddress());
            //进行读写操作
            inputStream = socket.getInputStream(); //读取客户端数据
            outputStream = socket.getOutputStream();//给客户端发送数据
            byte[] bytes = new byte[100];
            //可多次接受数据
            int len = 0;
            //判断当前的一个消息是否结束
            String recv = null;
            while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
                recv = new String(bytes, 0, len);
                System.out.println("客户端发送消息:" + recv);
                //封装返回给客户端
                outputStream.write(("[echo]" + recv + "\n").getBytes());
                outputStream.flush();
                //判断当前业务结束标识:客户端发送exit
                if (recv != null && "exit".equals(recv.trim())) {
                    System.out.println("客户端断开即将断开连接");
                    break;
                }
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                //关闭资源
                if (serverSocket != null) serverSocket.close();
                if (socket != null) socket.close();
                if (inputStream != null) inputStream.close();
                if (outputStream != null) outputStream.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

客户端(Client.java):

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Socket socket = null;
        InputStream inputStream = null;
        OutputStream outputStream = null;
        //获取从键盘输入的内容
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        scanner.useDelimiter("\n");
        try {
            //创建socket实例
            socket = new Socket();
            //连接服务端
            socket.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1",7777));
            System.out.println("客户端连接服务端成功");
            //读写操作
            outputStream = socket.getOutputStream();
            inputStream = socket.getInputStream();
            byte[] bytes = new byte[100];
            while (scanner.hasNext()) {
                //获取键盘内容
                String msg = scanner.next();
                if (msg == null || "".equals(msg.trim())) continue;
                //发给服务端
                outputStream.write(msg.getBytes());
                outputStream.flush();
                //接收服务端返回的数据
                int num = inputStream.read(bytes);
                System.out.println("服务端返回:"+new String(bytes,0,num));
                if ("exit".equals(msg.trim())) {
                    //特定结束
                    System.out.println("客户端主动断开连接啦");
                    break;
                }
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭资源
            try {
                if (socket != null) socket.close();
                if (outputStream != null) outputStream.close();
                if (inputStream != null) inputStream.close();
            } catch (Exception e) {}
        }
    }
}

3. BIO支持高并发

服务端(MultiThreadServer.java):

/**
 * desc:服务端
 * BIO+ 多线程方案:解决高并发问题
 * 主线程主要职责:监听客户端的连接,每有一个新客户端的连接获取到连接实例socket,新创建子线程来处理读写IO操作
 *  子线程职责:处理IO读写操作
 */
public class MultiThreadServer {
    public static void main(String[] args) {
        ServerSocket serverSocket = null;
        try {
            //创建ServerSocket实例
            serverSocket = new ServerSocket(9999);
            System.out.println("服务端绑定端口9999并启动啦");
            //等待多客户端的连接,不断循环等待客户端的连接
            while (true) {
                Socket socket = serverSocket.accept();
                System.out.println("有新用户连接啦:"+socket.getRemoteSocketAddress());
                //每一个新用户连接都交给一个新线程来处理,重点:将Socket交给子线程
                new Thread(new RunableHandler(socket)).start();
            }
        } catch (IOException e) {
        }
    }
}

** RunableHandler.java:**

public class RunableHandler implements Runnable {
    private Socket socket;//socket实例,每一个线程单独处理一个socket
    public RunableHandler(Socket socket) {
        this.socket = socket;
    }
    @Override
    public void run() {
        try {
            //进行读写操作
            InputStream inputStream = socket.getInputStream(); //读取客户端数据
            OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();//给客户端发送数据

            byte[] bytes = new byte[100];
            //可多次接受数据
            int len = 0;
            //判断当前的一个消息是否结束
            String recv = null;
            while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
                recv = new String(bytes, 0, len);
                System.out.println("客户端:"+socket.getRemoteSocketAddress()+" 发送消息:" + recv);
                //封装返回给客户端
                outputStream.write(("[echo]" + recv + "\n").getBytes());
                outputStream.flush();

                //判断当前业务结束标识:客户端发送exit
                if (recv != null && "exit".equals(recv.trim())) {
                    System.out.println("客户端:"+socket.getRemoteSocketAddress()+" 断开即将断开连接");
                    break;
                }
            }

            //关闭资源
            socket.close();
            inputStream.close();
            outputStream.close();
        } catch (Exception e) {}
    }
}

以上都是学习中的总结,如果有错误或者有疑问,欢迎一起交流吖~~~

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