android socket io和服务器_IO多路复用学习

最新推荐文章于 2022-08-16 10:43:32 发布

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#android socket io和服务器

本文介绍了IO多路复用的概念，包括阻塞IO、非阻塞IO和IO多路复用模型。通过示例代码展示了在Android中如何使用Socket进行IO操作，探讨了阻塞IO在多客户端连接时的问题，以及非阻塞IO如何避免线程创建和上下文切换带来的性能影响。最后，阐述了IO多路复用如何在一个线程中处理多个客户端连接，提高了服务器效率。

学习Redis和Netty等能够高效处理Socket请求的框架或工具都提到了IO多路复用模型，那么IO多路复用模型到底是什么，本文将会对其进行一个简单的介绍。主要涉及到以下几方面知识：

l 阻塞IO

l 非阻塞IO

l IO多路复用

阻塞IO

所谓阻塞IO是指调用方从发起IO请到收到被调用方返回的数据之间的这段时间，调用方线程一直处于阻塞状态，如果是UI线程则意味着界面不响应，假死。借用网上的一张经典阻塞IO模型如下：

用Socket编程代码演示如下：

l Server端：

public class Server {

public static void main(String[] args) {

try {

ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);

System.out.println("服务器启动完成...监听启动！");

//开启监听，等待客户端的访问

while(true) {

Socket socket = serverSocket.accept();

// 获取输入流，因为是客户端向服务器端发送了数据

InputStream inputStream = socket.getInputStream();

// 创建一个缓冲流

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));

String info = null;

while ((info = br.readLine()) != null) {

System.out.println("这里是服务端客户端是：" + info);

}

//向客户端做出响应

OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();

info = "这里是服务器端，我们接受到了你的请求信息，正在处理...处理完成！";

outputStream.write(info.getBytes());

outputStream.close();

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

l Client端：

public class Client {

public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {

try {

Socket socket = new Socket("localhost",8080);

OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();

String info = "你好啊！";

//输出！

Thread.sleep(1000);

outputStream.write(info.getBytes());

socket.shutdownOutput();

//接收服务器端的响应

InputStream inputStream = socket.getInputStream();

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));

while ((info = br.readLine())!=null){

System.out.println("接收到了服务端的响应！" + info);

}

//刷新缓冲区

outputStream.flush();

outputStream.close();

inputStream.close();

socket.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

上面的服务端程序有个很严重的问题：如果有多个客户端访问的话，则客户端必须按顺序访问，如果第一个连接连上来之后，不管发不发消息，后面的连接只能等待。这样会导致大量的客户端阻塞。

为了解决这个问题，一般会在一个客户端建立连接之后，服务端启动一个线程来处理与之的通讯。但是如果客户端数太多，就会导致服务端创建大量的线程，线程的创建、上下文切换也会导致服务器的负载大幅度升高。

因此也就产生了下面要说的非阻塞IO。

非阻塞IO

Linux下，可以通过设置socket使其变为non-blocking。当对一个non-blocking socket执行读操作时，流程是这个样子：

当用户进程发出read操作时，如果kernel中的数据还没有准备好，那么它并不会block用户进程，而是立刻返回一个error。从用户进程角度讲，它发起一个read操作后，并不需要等待，而是马上就得到了一个结果。用户进程判断结果是一个error时，它就知道数据还没有准备好，于是用户就可以在本次到下次再发起read询问的时间间隔内做其他事情，或者直接再次发送read操作。

对应到Socket服务器的代码如下：

public class SelectorServer {

public static void main(String[] args) throws IOException {

Selector selector = Selector.open();

ServerSocketChannel server = ServerSocketChannel.open();

server.socket().bind(new InetSocketAddress(8080));

// 将其注册到Selector 中，监听OP_ACCEPT 事件

server.configureBlocking(false);//非阻塞IO的设置

server.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

while (true) {

int readyChannels = selector.select();

if (readyChannels == 0) {