零基础java自学流程-Java语言高级534

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BIO（Blocking I/O）是Java传统的I/O编程模型，它在一个连接一个线程的基础上运行，可能导致高线程开销。服务器端在等待客户端连接和读取数据时会阻塞，不适合高并发场景。简单的BIO服务器端和客户端代码示例展示了其工作流程，包括服务器端的线程池优化。然而，BIO在处理大量连接时存在效率问题，如线程资源浪费和服务器端阻塞等待。

BIO

BIO(Blocking I/O)，同步阻塞，实现模式为一个连接一个线程，即当有客户端连接时，服务器端需为其单独分配一个线程，如果该连接不做任何操作就会造成不必要的线程开销。BIO是传统的Java io编程，其相关的类和接口在java.io 包下。

BIO适用于连接数目较小且固定的架构，对服务器资源的要求较高，是JDK1.4以前的唯一选择，但程序简单易理解。

BIO编程流程

服务器端启动一个SeverSocket
客户端启动Socket对服务器端发起通信，默认情况下服务器端需为每个客户端创建一个线程与之通讯
客户端发起请求后，先咨询服务器端是否有线程响应，如果没有则会等待或被拒绝
如果有线程响应，客户端线程会等待请求结束后，再继续执行

简单代码实现

//BIO-服务器端
public class BIOSever {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //在BIO中，可以使用线程池进行优化
        ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
        System.out.println("服务器已启动");

        while (true){
            System.out.println("等待客户端连接.....（阻塞中）");
            Socket socket = serverSocket.accept();
            System.out.println("客户端连接");
            cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
                public void run() {
                    handler(socket);
                }
            });
        }
    }

    //从客服端socket读取数据
    public static void handler(Socket socket){
        try{
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            byte[] b = new byte[1024];
            while (true){
                System.out.println("等待客户端输入.....（阻塞中）");
                int read = inputStream.read(b);
                if (read != -1){
                    System.out.println(new String(b, 0, read));
                }else {
                    break;
                }
            }
            inputStream.close();
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

//BIO-客户端
public class BIOClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket("localhost", 6666);
        OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while (scanner.hasNextLine()){
            String message = scanner.nextLine();
            if ("exit".equals(message)) {
                break;
            }
            outputStream.write(message.getBytes());
        }
        outputStream.close();
        socket.close();
    }
}

BIO问题分析

从上面代码中可以看出BIO编程的两个问题：

服务器端在监听客户端连接时(serverSocket.accept())，服务器端处于阻塞状态，不能处理其他事务
服务器端需要为每个客户端建立一个线程，虽然可以用线程池来优化，但在并发较大时，线程开销依旧很大
当连接的客户端没有发送数据时，服务器端会阻塞在read操作上，等待客户端输入，造成线程资源浪费

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