Java網(wǎng)絡(luò)編程之BIO

Java網(wǎng)絡(luò)編程之BIO

由于工作需要搭建一個TCP服務(wù),之前忽略了這塊,最近撿起來,順便記錄一下。

1. 什么是BIO?

JDK1.4之前,基于Java的所有Socket通信都使用的是同步阻塞I/OBlocking I/O),這也被稱為傳統(tǒng)阻塞型I/O,還有稱之為舊的阻塞I/OOld I/O,即OIO)。

OIO是相對于NIO來說的,因為NIO也被稱為新的IO,即New I/O。NIO會在下篇文章中介紹。

BIO的服務(wù)器實現(xiàn)模式為一個連接一個線程,即客戶端有連接請求時,服務(wù)器就需要啟動一個線程進行處理,如果這個連接不做任何事情,就會造成不必要的線程開銷(可以通過線程池改善)。示意圖如下:

2. BIO的特點和使用場景

特點:

  1. 同步并阻塞
  2. 一個連接對應(yīng)一個線程
  3. 線程開銷大
  4. 對服務(wù)器資源要求較高
  5. 程序簡單易理解

使用場景:

emmm~,我覺得現(xiàn)在應(yīng)該沒有人會用這個了,除了在學(xué)習(xí)過程中。如果有的話,那它的使用場景必是:連接數(shù)目小且架構(gòu)穩(wěn)定。

JDK1.4以前,BIO是唯一的選擇。

3. 代碼實現(xiàn)

服務(wù)端代碼:

public class SocketServer {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 創(chuàng)建一個ServerSocket對象,指定服務(wù)端端口、地址
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(7072, 50, InetAddress.getByName("localhost"));
        System.out.println("服務(wù)器啟動:" + serverSocket);

        while (true) {
            System.out.println("等待連接...");
            // 等待客戶端連接
            Socket activeSocket = serverSocket.accept();

            System.out.println("接收到一個連接,來自:" + activeSocket);
            // 接收到一個連接,就開啟一個線程處理
            Runnable runnable = new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    handleClientRequest(activeSocket);
                }
            };
            new Thread(runnable).start();
        }
    }

    private static void handleClientRequest(Socket socket) {

        BufferedReader socketReader = null;
        BufferedWriter socketWrite = null;
        try {
            // 通過socket獲取字節(jié)流,然后包裝成字符緩沖流
            socketReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            socketWrite = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream())));

            String inMsg = null;
            // 獲取客戶端傳輸?shù)椒?wù)端的消息
            while ((inMsg = socketReader.readLine()) != null) {
                System.out.println("接收到客戶端的消息:" + inMsg);
                String outMsg = "喵喵喵";
                // 向客戶端響應(yīng)消息
                socketWrite.write(outMsg);
                socketWrite.write("\n");
                socketWrite.flush();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 手動關(guān)閉資源
            if (socketReader != null) {
                try {
                    socketReader.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (socketWrite != null) {
                try {
                    socketWrite.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            try {
                socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

客戶端可以不用編寫代碼,使用Windows自帶的telnet功能,向服務(wù)端發(fā)送消息,由于Windows的命令行是GBK的編碼,與服務(wù)器不同,發(fā)送內(nèi)容或響應(yīng)內(nèi)容如果有中文字符,就會出現(xiàn)亂碼,涉及字符集轉(zhuǎn)換,這里就不演示了。想用telnet功能調(diào)試的話,可以找一下telnet命令使用。

下面給出客戶端代碼。

客戶端代碼:

public class SocketClient {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 創(chuàng)建socket,并指定服務(wù)器的ip(host) 和 端口
        Socket socket = new Socket("localhost", 7072);
        // 獲取socket所綁定的本地地址
        System.out.println("啟動客戶端:" + socket.getLocalAddress());
        // 通過socket獲取字節(jié)流,并包裝成字符緩沖流
        BufferedReader socketReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        BufferedWriter socketWrite = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
        // 通過控制臺輸入發(fā)送給服務(wù)端的消息,并把字節(jié)流包裝成字符緩沖流
        BufferedReader consoleReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        String promptMsg = "請輸入消息(輸入Bye退出):";
        String outMsg = null;
        // 提示語
        System.out.println(promptMsg);
        // 獲取控制臺輸入內(nèi)容,每次一行
        while ((outMsg = consoleReader.readLine()) != null) {
            if (outMsg.equalsIgnoreCase("bye")) {
                break;
            }
            // 向服務(wù)器發(fā)送一行消息,因為服務(wù)器每次讀取一行
            socketWrite.write(outMsg);
            socketWrite.write("\n");
            socketWrite.flush();

            // 讀取并顯示來自服務(wù)器的消息
            String inMsg = socketReader.readLine();
            System.out.println("來自服務(wù)器的消息:" + inMsg);
            System.out.println();   // 輸出一個空白行
            System.out.println(promptMsg);
        }
        // 關(guān)閉資源,socket關(guān)閉時,其對應(yīng)的流也會關(guān)閉,為了防止內(nèi)存泄漏,
        // 可以手動關(guān)閉其他流對象,這里偷個懶
        socket.close();
    }
}

操作演示

分別運行服務(wù)端和客戶端(注意這里需要先運行服務(wù)端,后運行客戶端),就會看到如下信息:

服務(wù)端:

客戶端:

客戶端啟動后,服務(wù)端就能接收到客戶端的連接,如下所示:

由于我們服務(wù)端使用的是死循環(huán)并且每次接收到新的連接都會創(chuàng)建一個線程進行處理,所以只要服務(wù)端資源允許,就可以一直接收客戶端的請求。

現(xiàn)在向服務(wù)端發(fā)送消息:

服務(wù)端接收到的消息:

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