Java高并发网络编程(二)BIO

时间:2024-10-16 12:32:50

一、阻塞

服务器端

public class BIOServer {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
ServerSocket sc = new ServerSocket(9093);
System.out.println("服务器启动成功!");
while (!sc.isClosed()) {
Socket request = sc.accept(); // 阻塞
System.out.println("收到新连接:" + request.toString());
try {
InputStream is = request.getInputStream(); // net+i/o
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(is, "utf-8"));
String msg;
while ((msg = reader.readLine()) != null) { // 没有数据会阻塞
if (msg.length() == 0) {
break;
}
System.out.println(msg);
}
System.out.println("收到数据,来自:" + request.toString());
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
} finally {
try {
request.close();
} catch (Exception e2) {
// TODO: handle exception
}
} }
}
}

sc.accept()会使服务端一直阻塞,直到连接被创建

InputStream也是阻塞的

客户端

public class BIOClient {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
Socket s = new Socket("localhost", 9093);
OutputStream out = s.getOutputStream(); Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入");
String msg = scanner.nextLine();
out.write(msg.getBytes());
scanner.close();
s.close();
} }

OutputStream也是阻塞的,写完成之后才会返回

当同时启动两个客户端的时候

Java高并发网络编程(二)BIO

服务器只建立了一个连接,并等待客户端的输入

我们在被等待的客户端输入123

Java高并发网络编程(二)BIO

服务器收到123,并建立了一个新的连接

这不满足我们的需求,下面引入多线程,升级服务器端

二、多线程引入

线程池

public class BIOServer {

    private static ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();

    public static void main(String[] args) throws Exception {
ServerSocket sc = new ServerSocket(9093);
System.out.println("服务器启动成功!");
while (!sc.isClosed()) {
Socket request = sc.accept(); // 阻塞
System.out.println("收到新连接:" + request.toString());
threadPool.execute(() -> {
try {
InputStream is = request.getInputStream(); // net+i/o
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(is, "utf-8"));
String msg;
while ((msg = reader.readLine()) != null) {
if (msg.length() == 0) {
break;
}
System.out.println(msg);
}
System.out.println("收到数据,来自:" + request.toString());
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
} finally {
try {
request.close();
} catch (Exception e2) {
// TODO: handle exception
}
}
});
}
}

启动三个客户端,分别输入123、456、789

Java高并发网络编程(二)BIO

不必再等待其他客户端

三、服务端与浏览器交互

上面简单的C/S程序不能满足现实场景,下面进行服务端与浏览器的交互。

我们在浏览器,输入服务端的地址127.0.0.1:9093

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我们发现服务端收到上面的信息,但是浏览器中没有访问到任何内容

Java高并发网络编程(二)BIO

原因:浏览器与服务端的交互使用的是HTTP协议

必须满足一定的格式:

1.请求数据包

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上图没有第三部分和第四部分

2.响应数据包

Java高并发网络编程(二)BIO

响应状态码

Java高并发网络编程(二)BIO

因此,我们按照HTTP协议的格式,在服务端编写响应浏览器的内容,浏览器就可以收到我们的响应信息

public class BIOServer {

    private static ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();

    public static void main(String[] args) throws IOException {
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9096);
System.out.println("tomcat 服务器启动成功");
while (!serverSocket.isClosed()) {
Socket request = serverSocket.accept();
System.out.println("收到新连接:" + request.toString());
threadPool.execute(() -> {
try {
InputStream inputStream = request.getInputStream();
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream, "utf-8"));
String msg;
while ((msg = reader.readLine()) != null) {
if (msg.length() == 0) {
break;
}
System.out.println(msg);
}
System.out.println("收到数据,来自:" + request.toString());
// 响应结果
OutputStream outputStream = request.getOutputStream();
outputStream.write("HTTP/1.1 200 ok\r\n".getBytes());
outputStream.write("Content-Length: 40\r\n\r\n".getBytes());
outputStream.write("<button type=\\\"button\\\">Click Me!</button>".getBytes());
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
} finally {
try {
request.close();
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
}
}); }
serverSocket.close();
}
}

浏览器访问服务器

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概念总结:

BIO:blocking IO,资源不可用时,IO请求一直阻塞,直到收到反馈结果(有数据或超时)。

NIO:non-blocking IO,资源不可用时,IO请求离开返回,返回数据标识资源不可用。

同步IO:synchronous IO,应用阻塞在发送或接收数据的状态,直到数据成功传输或返回失败。

异步IO:asynchronous IO,应用发送或接收数据后立刻返回,实际处理时异步执行的。

Java高并发网络编程(二)BIO

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阻塞带来的问题:阻塞导致在处理网络I/O时,一个线程只能处理一个网络连接。

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