java 异步 同步应用

java 异步 同步应用

概念性的东西总是忘记，记下来，有时间可以回味得看看

java 异步同步应用

所谓异步输入输出机制，是指在进行输入输出处理时，不必等到输入输出处理完毕才返回。所以异步的

同义语是非阻塞（None Blocking）。

网上有很多网友用很通俗的比喻把同步和异步讲解的很透彻转过来

举个例子：普通B/S模式（同步）AJAX技术（异步）
同步：提交请求->等待服务器处理->处理完毕返回这个期间客户端浏览器不能干任何事
异步: 请求通过事件触发->服务器处理（这是浏览器仍然可以作其他事情）->处理完毕

同步就是你叫我去吃饭，我听到了就和你去吃饭；如果没有听到，你就不停的叫，直到我告诉你听到了

，才一起去吃饭。
异步就是你叫我，然后自己去吃饭，我得到消息后可能立即走，也可能等到下班才去吃饭。
所以，要我请你吃饭就用同步的方法，要请我吃饭就用异步的方法，这样你可以省钱。

以通讯为例
同步:发送一个请求,等待返回,然后再发送下一个请求
异步:发送一个请求,不等待返回,随时可以再发送下一个请求
并发:同时发送多个请求

下面再转一段关于java异步应用的文章

用异步输入输出流编写Socket进程通信程序

在Merlin中加入了用于实现异步输入输出机制的应用程序接口包：java.nio（新的输入输出包，定义了

很多基本类型缓冲(Buffer)）， java.nio.channels(通道及选择器等，用于异步输入输出)，

java.nio.charset（字符的编码解码）。通道 (Channel)首先在选择器(Selector)中注册自己感兴趣的

事件，当相应的事件发生时，选择器便通过选择键(SelectionKey)通知已注册的通道。然后通道将需要

处理的信息，通过缓冲（Buffer）打包，编码/解码,完成输入输出控制。

通道介绍：

这里主要介绍ServerSocketChannel和 SocketChannel.它们都是可选择的(selectable)通道，分别可以

工作在同步和异步两种方式下（注意，这里的可选择不是指可以选择两种工作方式，而是指可以有选择

的注册自己感兴趣的事件）。可以用channel.configureBlocking(Boolean )来设置其工作方式。与以前

版本的API相比较，ServerSocketChannel就相当于ServerSocket (ServerSocketChannel封装了

ServerSocket),而SocketChannel就相当于Socket （SocketChannel封装了Socket）。当通道工作在同步

方式时，编程方法与以前的基本相似，这里主要介绍异步工作方式。

所谓异步输入输出机制，是指在进行输入输出处理时，不必等到输入输出处理完毕才返回。所以异步的

同义语是非阻塞（None Blocking）。在服务器端，ServerSocketChannel通过静态函数open()返回一个

实例serverChl。然后该通道调用 serverChl.socket().bind()绑定到服务器某端口，并调用register（

Selector sel, SelectionKey.OP_ACCEPT）注册OP_ACCEPT事件到一个选择器中（ServerSocketChannel

只可以注册 OP_ACCEPT事件）。当有客户请求连接时，选择器就会通知该通道有客户连接请求，就可以

进行相应的输入输出控制了；在客户端，clientChl实例注册自己感兴趣的事件后（可以是

OP_CONNECT,OP_READ,OP_WRITE的组合），调用clientChl.connect (InetSocketAddress )连接服务器然

后进行相应处理。注意，这里的连接是异步的，即会立即返回而继续执行后面的代码。

选择器和选择键介绍：

选择器（Selector）的作用是：将通道感兴趣的事件放入队列中，而不是马上提交给应用程序，等已注

册的通道自己来请求处理这些事件。换句话说，就是选择器将会随时报告已经准备好了的通道，而且是

按照先进先出的顺序。那么，选择器是通过什么来报告的呢？选择键(SelectionKey)。选择键的作用就

是表明哪个通道已经做好了准备，准备干什么。你也许马上会想到，那一定是已注册的通道感兴趣的事

件。不错，例如对于服务器端serverChl来说，可以调用key.isAcceptable()来通知serverChl有客户端

连接请求。相应的函数还有： SelectionKey.isReadable(),SelectionKey.isWritable()。一般的，在

一个循环中轮询感兴趣的事件（具体可参照下面的代码）。如果选择器中尚无通道已注册事件发生，调

用Selector.select()将阻塞，直到有事件发生为止。另外，可以调用 selectNow()或者select(long

timeout)。前者立即返回，没有事件时返回0值；后者等待timeout时间后返回。一个选择器最多可以同

时被63个通道一起注册使用。

应用实例：

下面是用异步输入输出机制实现的客户/服务器实例程序�D�D程序清单1（限于篇幅，只给出了服务器端

实现，读者可以参照着实现客户端代码）：

1.public class NBlockingServer {

2.int port = 8000;

3.int BUFFERSIZE = 1024;

4.Selector selector = null;

5.ServerSocketChannel serverChannel = null;

6.HashMap clientChannelMap = null;//用来存放每一个客户连接对应的套接字和通道

7.

8.public NBlockingServer( int port ) {

9.this.clientChannelMap = new HashMap();

10.this.port = port;

11.}

12.

13.public void initialize() throws IOException {

14.//初始化，分别实例化一个选择器，一个服务器端可选择通道

15.this.selector = Selector.open();

16.this.serverChannel = ServerSocketChannel.open();

17.this.serverChannel.configureBlocking(false);

18.InetAddress localhost = InetAddress.getLocalHost();

19.InetSocketAddress isa = new InetSocketAddress(localhost, this.port );

20.this.serverChannel.socket().bind(isa);//将该套接字绑定到服务器某一可用端口

21.}

22.//结束时释放资源

23.public void finalize() throws IOException {

24.this.serverChannel.close();

25.this.selector.close();

26.}

27.//将读入字节缓冲的信息解码

28.public String decode( ByteBuffer byteBuffer ) throws

29.CharacterCodingException {

30.Charset charset = Charset.forName( "ISO-8859-1" );

31.CharsetDecoder decoder = charset.newDecoder();

32.CharBuffer charBuffer = decoder.decode( byteBuffer );

33.String result = charBuffer.toString();

34.return result;

35.}

36.//监听端口，当通道准备好时进行相应操作

37.public void portListening() throws IOException, InterruptedException {

38.//服务器端通道注册OP_ACCEPT事件

39.SelectionKey acceptKey =this.serverChannel.register( this.selector,

40.SelectionKey.OP_ACCEPT );

41.//当有已注册的事件发生时,select()返回值将大于0

42.while (acceptKey.selector().select() > 0 ) {

43.System.out.println("event happened");

44.//取得所有已经准备好的所有选择键

45.Set readyKeys = this.selector.selectedKeys();

46.//使用迭代器对选择键进行轮询

47.Iterator i = readyKeys.iterator();

48.while (i.hasNext()) {

49.SelectionKey key = (SelectionKey)i.next();

50.i.remove();//删除当前将要处理的选择键

51.if ( key.isAcceptable() ) {//如果是有客户端连接请求

52.System.out.println("more client connect in!");

53.ServerSocketChannel nextReady =

54.(ServerSocketChannel)key.channel();

55.//获取客户端套接字

56.Socket s = nextReady.accept();

57.//设置对应的通道为异步方式并注册感兴趣事件

58.s.getChannel().configureBlocking( false );

59.SelectionKey readWriteKey =

60.s.getChannel().register( this.selector,

61.SelectionKey.OP_READ|SelectionKey.OP_WRITE );

62.//将注册的事件与该套接字联系起来

63.readWriteKey.attach( s );

64.//将当前建立连接的客户端套接字及对应的通道存放在哈希表//clientChannelMap中

65.this.clientChannelMap.put( s, new

66.ClientChInstance( s.getChannel() ) );

67.}

68.else if ( key.isReadable() ) {//如果是通道读准备好事件

69.System.out.println("Readable");

70.//取得选择键对应的通道和套接字

71.SelectableChannel nextReady =

72.(SelectableChannel) key.channel();

73.Socket socket = (Socket) key.attachment();

74.//处理该事件，处理方法已封装在类ClientChInstance中

75.this.readFromChannel( socket.getChannel(),

76.(ClientChInstance)

77.this.clientChannelMap.get( socket ) );

78.}

79.else if ( key.isWritable() ) {//如果是通道写准备好事件

80.System.out.println("writeable");

81.//取得套接字后处理，方法同上

82.Socket socket = (Socket) key.attachment();

83.SocketChannel channel = (SocketChannel)

84.socket.getChannel();

85.this.writeToChannel( channel,"This is from server!");

86.}

87.}

88.}

89.}

90.//对通道的写操作

91.public void writeToChannel( SocketChannel channel, String message )

92.throws IOException {

93.ByteBuffer buf = ByteBuffer.wrap( message.getBytes() );

94.int nbytes = channel.write( buf );

95.}

96.//对通道的读操作

97.public void readFromChannel( SocketChannel channel, ClientChInstance clientInstance )

98.throws IOException, InterruptedException {

99.ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate( BUFFERSIZE );

100. int nbytes = channel.read( byteBuffer );

101. byteBuffer.flip();

102. String result = this.decode( byteBuffer );

103. //当客户端发出”退出命令时，关闭其通道

104. if ( result.indexOf( "@exit" ) >= 0 ) {

105. channel.close();

106. }

107. else {

108. clientInstance.append( result.toString() );

109. //读入一行完毕，执行相应操作

110. if ( result.indexOf( ""n" ) >= 0 ){

111. System.out.println("client input"+result);

112. clientInstance.execute();

113. }

114. }

115. }

116. //该类封装了怎样对客户端的通道进行操作，具体实现可以通过重载execute()方法

117. public class ClientChInstance {

118. SocketChannel channel;

119. StringBuffer buffer=new StringBuffer();

120. public ClientChInstance( SocketChannel channel ) {

121. this.channel = channel;

122. }

123. public void execute() throws IOException {

124. String message = "This is response after reading from channel!";

125. writeToChannel( this.channel, message );

126. buffer = new StringBuffer();

127. }

128. //当一行没有结束时，将当前字窜置于缓冲尾

129. public void append( String values ) {

130. buffer.append( values );

131. }

132. }

133.

134.

135. //主程序

136. public static void main( String[] args ) {

137. NBlockingServer nbServer = new NBlockingServer(8000);

138. try {

139. nbServer.initialize();

140. } catch ( Exception e ) {

141. e.printStackTrace();

142. System.exit( -1 );

143. }

144. try {

145. nbServer.portListening();

146. }

147. catch ( Exception e ) {

148. e.printStackTrace();

149. }

150. }

151. }

152.

小结：

从以上程序段可以看出，服务器端没有引入多余线程就完成了多客户的客户/服务器模式。该程序中使用

了回调模式(CALLBACK)，细心的读者应该早就看出来了。需要注意的是，请不要将原来的输入输出包与

新加入的输入输出包混用，因为出于一些原因的考虑，这两个包并不兼容。即使用通道时请使用缓冲完

成输入输出控制。该程序在Windows2000,J2SE1.4下，用telnet测试成功

文章引自： http://www.cnblogs.com/wanghf/archive/2009/05/20/1470631.html