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阻塞
阻塞模式的设计
- 阻塞模式下，相关方法都会导致线程暂停
- ServerSocketChannel.accept 会在没有连接建立时让线程暂停，即使之后有客户端向服务端发送消息，服务端也接受不到，直到有新客户端连接服务端，不再阻塞在accept方法上。
- SocketChannel.read 会在通道中没有数据可读时让线程暂停，即使之后有新客户端向服务端发起连接请求也接受不了，直到读取完毕，不再阻塞在read方法上
- 阻塞的表现其实就是线程暂停了，暂停期间不会占用 cpu，但线程相当于闲置
- 单线程下，阻塞方法之间相互影响，几乎不能正常工作，需要多线程支持
- 但多线程下，有新的问题，如果连接数过多，必然导致 OOM（out of memory），并且线程太多，反而会因为频繁上下文切换导致性能降低
- 可以采用线程池技术来减少线程数和线程上下文切换，但治标不治本，如果有很多连接建立，但长时间闲置，会阻塞线程池中所有线程，因此不适合长连接，只适合短连接
对于NIO阻塞模式下，单线程服务端的代码要有下面几个步骤：
- 打开服务端的ByteBuffer用来存储数据
- 创建服务器 ServerSocketChannel
- ServerSocketChannel绑定监听端口
- 创建一个连接集合 ，用来装所有用户的连接 SocketChannel
- accept 建立与客户端连接，SocketChannel 用来与客户端通信
- 接收客户端发送的数据，遍历集合，看有没有用户有发来的数据
public class NIOServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(100);
try(ServerSocketChannel serverSocket = ServerSocketChannel.open())
{
serverSocket.bind(new InetSocketAddress(8080));
List<SocketChannel> channels = new ArrayList<>();
while(true)
{
SocketChannel sc = serverSocket.accept();
channels.add(sc);
for (SocketChannel asc :channels)
{
asc.read(buffer);
buffer.flip();
ByteBufferUtil.debugAll(buffer);
buffer.clear();
}
}
}catch (IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
复制代码对于客户端比较简单了，首先创建与i个SocketChannel，然后连接服务端的端口，之后使用write方法通过通道发送数据就行了
public class NIOClient {
public static void main(String[] args) {
try(SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open())
{
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("localhost",8080));
System.out.println("connecting...");
}catch (IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
复制代码阻塞模式的分析
之前的博客Java网络编程（一）—— 简单的C/S程序 - 掘金 (juejin.cn)介绍的使用Socket也能实现类似的作用，但是使用Socket需要得到输入流和输出流，没有使用通道方便，但是他依然没有改变阻塞模式的严重问题：当没有新的客户端尝试连接服务器时，服务端程序就会阻塞在accept方法上，不会读取其他客户端发来的消息；当没有用户发来消息时，服务端程序就会阻塞在
read方法上，不会接收新客户端发来的消息。
非阻塞
非阻塞模式的设计
上面分析的在阻塞模式下会在两个地方发生阻塞——accept方法、read方法，因此在NIO中提供了非阻塞状态：
- 可以通过ServerSocketChannel的configureBlocking(false)方法将获得连接设置为非阻塞的。此时若没有连接，accept会返回null
- 可以通过SocketChannel的configureBlocking(false)方法将从通道中读取数据设置为非阻塞的。若此时通道中没有数据可读，read会返回-1
public class NIOServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(100);
try(ServerSocketChannel serverSocket = ServerSocketChannel.open())
{
serverSocket.bind(new InetSocketAddress(8080));
List<SocketChannel> channels = new ArrayList<>();
while(true)
{
// 设置为非阻塞模式，没有连接时返回null，不会阻塞线程
serverSocket.configureBlocking(false);
SocketChannel sc = serverSocket.accept();
if(sc!=null)
{
System.out.println("----new client----");
channels.add(sc);
}
for (SocketChannel asc :channels)
{
// 设置为非阻塞模式，若通道中没有数据，会返回0，不会阻塞线程
asc.configureBlocking(false);
int readsize = asc.read(buffer);
if(readsize>0){
buffer.flip();
ByteBufferUtil.debugAll(buffer);
buffer.clear();
}
}
}
}catch (IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
复制代码非阻塞模式的分析
使用非阻塞模式确实不会发生阻塞，至少不会对业务造成影响，但是从性能分析，这种非阻塞状态下会发生CPU空转情况，即可能一直while循环，占用CPU资源。
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