高扩展的基于NIO的服务器架构

当你考虑写一个扩展性良好的基于Java的服务器时，相信你会毫不犹豫地使用Java的NIO包。为了确保你的服务器能够健壮、稳定地运行，你可能会花大量的时间阅读博客和教程来了解线程同步的NIO selector 类和处理常见的陷阱上。本篇文章介绍了一个基本的、面向连接的基于NIO的服务器架构。在介绍之前，让我们先来看一下该它首选的线程模型和它的基本组件。

线程架构模型
最先想到的实现多线程服务器程序的方法是每个线程负责一个连接。这是传统的，JDK1.4版本以前的解决方案，因为老版本的JDK缺少非阻塞支持。这种方式为每一个连接创建一个工作线程。由创建的工作线程等待新传入的数据，处理请求，返回相应数据，并在此调用阻塞套接字的读数据的相关方法。

 

public class Server {

	private ExecutorService executors = Executors.newFixedThreadPool(10);
	
	private boolean isRunning = true;
	
	public static void main(string[] args) {
	
		new server().launch(Integer.parseInt(args[0]));
	
	}
	
	public void launch(int port) {
	
		ServerSocket sso = new ServerSocket(port);
		
		while(isRunning) {
		
			Socket s = sso.accept();
			executors.execute(new Worker(s));
		
		}
	
	}
	
	private class Worker implements Runnable {
	
		private LineNumberReader in = null;
		...
		
		Worker(Socket s) {
		
			in = new LineNumberReader(new InputStreamReader(...));
			out = ...
		
		}
		
		public void run() {
		
			while(isRunning) {
			
				try {
				
					// blocking read of a request (line)
					String request = in.readLine();
					
					// processing the request
					...
					out.write(response);
					out.flush();
				
				} catch(Exception e) {
				
					...
				
				}
			
			}
			
			in.close();
			...
		}
	
	}

}

客户端的并发的连接和工作线程之间是一一对应的，每个连接所关联的线程等待在服务器端的响应。这样每个客户端的连接的响应时间都比较短。但是当并发量较大时，数百个甚至上千个线程浪费了大量的堆栈空间，系统效率大大下降。

如果服务器端需要处理高并发的、持续时间长的连接请求时，传统的一个连接对应一个工作线程的方式显然是行不通的。线程与事件对应的模型是一种有效的方式，工作线程独立于连接，只会用来处理特定的事件。例如，如果一个接收到的数据事件发生时，一个工作线程将会从线程池中拿出来处理该事件，处理完后，工作线程返回线程池。这种线程与事件对应的模型执行socketI/O的非阻塞方式。这种由事件驱动的I/O系统设计被称为Reactor模式

见下文高扩展的基于NIO的服务器架构（二）