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JDK7 AIO介绍

發(fā)布時間：2025/4/16 ChatGpt 111 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 JDK7 AIO介绍小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

1. JDK7 AIO初體驗

JDK7已經release一段時間了，有個重要的新特性是AIO。今天趁閑暇，簡單體驗了下，簡單分享如下：

2. 關于AIO的概念理解

關于AIO的概念，僅談談個人的一點理解。可能不到位，請大家指出。
Io的兩個重要步驟：發(fā)起IO請求，和實際的IO操作。在unix網絡編程的定義里異步和非異步概念的區(qū)別就是實際的IO操作是否阻塞。如果不是就是異步，如果是就是同步。

而阻塞和非阻塞的區(qū)別在于發(fā)起IO請求的時候是否會阻塞，如果會就是阻塞，不會就是非阻塞。

本人理解能力有限，想了個例子來輔助自己理解：
小明想要買一本<深入java虛擬機>的書，以下幾個場景可以來理解這幾種io模式：

如果小明每天都去書店問售貨員說有沒有這本書，如果沒有就回去繼續(xù)等待，等下次再過來文。(阻塞)

如果小明告訴售貨員想買一本<深入java虛擬機>的書，那么就在家里等著做其他事情去了，如果書到了售貨員就通知小明，小明再自己過去取。

如果小明告售貨員想買一本<深入java虛擬機>的書，然后告訴售貨員到了幫他送到某某地方去，就做其他事情去了。小明就不管了，等書到了，售貨員就幫他送到那個地方了。
售貨員可以認為是操作系統(tǒng)的一個服務，而小明是一個用戶進程。不知道是否有誤，如果有誤請大家拍磚指出，謝謝。
可以看出2,3的效率明顯要比1高。但是1最簡單，而2,3需要一些協(xié)作。充分證明了團隊合作的力量。

3. JDK7 AIO初體驗

AsynchronousChannel：支持異步通道，包括服務端AsynchronousServerSocketChannel和普通AsynchronousSocketChannel等實現(xiàn)。

CompletionHandler：用戶處理器。定義了一個用戶處理就緒事件的接口，由用戶自己實現(xiàn)，異步io的數(shù)據(jù)就緒后回調該處理器消費或處理數(shù)據(jù)。

AsynchronousChannelGroup：一個用于資源共享的異步通道集合。處理IO事件和分配給CompletionHandler。(具體這塊還沒細看代碼，后續(xù)再分析這塊)

以一個簡單監(jiān)聽服務端為例，基本過程是：

啟動一個服務端通道

定義一個事件處理器，用戶事件完成的時候處理，如消費數(shù)據(jù)。

向系統(tǒng)注冊一個感興趣的事件，如接受數(shù)據(jù)，并把事件完成的處理器傳遞給系統(tǒng)。

都已經交待完畢，可以只管繼續(xù)做自己的事情了，操作系統(tǒng)在完成事件后通過其他的線程會自動調用處理器完成事件處理

以下用一個例子來簡單實現(xiàn)，一個服務端和客戶端。服務端監(jiān)聽客戶端的消息，并打印出來

AIOServer.java

package io.aio;import java.io.IOException; import java.net.InetSocketAddress; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.channels.AsynchronousServerSocketChannel; import java.nio.channels.AsynchronousSocketChannel; import java.nio.channels.CompletionHandler; import java.util.concurrent.ExecutionException; import java.util.concurrent.Future; import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.concurrent.TimeoutException;/*** * @author noname*/ public class AIOServer {public final static int PORT = 9888;private AsynchronousServerSocketChannel server;public AIOServer() throws IOException {server = AsynchronousServerSocketChannel.open().bind(new InetSocketAddress(PORT));}public void startWithFuture() throws InterruptedException,ExecutionException, TimeoutException {System.out.println("Server listen on " + PORT);Future<AsynchronousSocketChannel> future = server.accept();AsynchronousSocketChannel socket = future.get();ByteBuffer readBuf = ByteBuffer.allocate(1024);readBuf.clear();socket.read(readBuf).get(100, TimeUnit.SECONDS);readBuf.flip();System.out.printf("received message:" + new String(readBuf.array()));System.out.println(Thread.currentThread().getName());}public void startWithCompletionHandler() throws InterruptedException,ExecutionException, TimeoutException {System.out.println("Server listen on " + PORT);//注冊事件和事件完成后的處理器server.accept(null,new CompletionHandler<AsynchronousSocketChannel, Object>() {final ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);public void completed(AsynchronousSocketChannel result,Object attachment) {System.out.println(Thread.currentThread().getName());System.out.println("start");try {buffer.clear();result.read(buffer).get(100, TimeUnit.SECONDS);buffer.flip();System.out.println("received message: "+ new String(buffer.array()));} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {System.out.println(e.toString());} catch (TimeoutException e) {e.printStackTrace();} finally {try {result.close();server.accept(null, this);} catch (Exception e) {System.out.println(e.toString());}}System.out.println("end");}@Overridepublic void failed(Throwable exc, Object attachment) {System.out.println("failed: " + exc);}});// 主線程繼續(xù)自己的行為while (true) {System.out.println("main thread");Thread.sleep(1000);}}public static void main(String args[]) throws Exception {new AIOServer().startWithCompletionHandler();} }

AIOClient.java

package io.aio;import java.net.InetSocketAddress; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.channels.AsynchronousSocketChannel;public class AIOClient {public static void main(String... args) throws Exception {AsynchronousSocketChannel client = AsynchronousSocketChannel.open();client.connect(new InetSocketAddress("localhost", 9888));client.write(ByteBuffer.wrap("test".getBytes())).get();} }

服務端寫了兩種處理實現(xiàn)方式，startWithCompletionHandler是通過Handler來處理，startWithFuture是通過Future方式來處理。startWithCompletionHandler方法里可以看到調用accepte()完成異步注冊后，線程就可以繼續(xù)自己的處理了，完全不被這個io所中斷。

從以上來看AIO的代碼簡單了很多，至少比NIO的代碼實現(xiàn)簡單很多。

4. AIO和NIO性能哪個好

Java NIO ：同步非阻塞，服務器實現(xiàn)模式為一個請求一個線程，即客戶端發(fā)送的連接請求都會注冊到多路復用器上，多路復用器輪詢到連接有I/O請求時才啟動一個線程進行處理。
Java AIO(NIO.2) ：異步非阻塞，服務器實現(xiàn)模式為一個有效請求一個線程，客戶端的I/O請求都是由OS先完成了再通知服務器應用去啟動線程進行處理，

NIO方式適用于連接數(shù)目多且連接比較短（輕操作）的架構，比如聊天服務器，并發(fā)局限于應用中，編程比較復雜，JDK1.4開始支持。
AIO方式使用于連接數(shù)目多且連接比較長（重操作）的架構，比如相冊服務器，充分調用OS參與并發(fā)操作，編程比較復雜，JDK7開始支持

I/O屬于底層操作，需要操作系統(tǒng)支持，并發(fā)也需要操作系統(tǒng)的支持，所以性能方面不同操作系統(tǒng)差異會比較明顯。另外NIO的非阻塞，需要一直輪詢，也是一個比較耗資源的。所以出現(xiàn)AIO

5. 使用J2SE進行服務器架構技術選型的變遷

雖然現(xiàn)在對大多數(shù)程序員來講，基本不會再有使用Java開發(fā)一個服務器這樣的任務，但是，這方面的技術研究一下，對自己的技術提高還是非常有幫助的。說不定啥時候能派上用場。

使用Java（J2SE）來設計服務器產品（不使用開源或其他已有產品）的架構，隨著Java的不斷發(fā)展，這幾年也發(fā)生了很大變化。在JDK1.4之前，使用Java構建服務器應用本身就很少，所以這里也就不提了，我們從JDK1.4開始說。

階段1：一個連接一個線程

階段2：服務器端采用了線程池

階段1和階段2雖然簡單，但是很實用，在很多場景下仍然是第一選擇。而且編程模型業(yè)內非常簡單。

階段3：采用非阻塞IO，多路復用技術，又有兩種不同的方式

這種方式很重要的一點就是在IO事件發(fā)生時得到通知，由程序進行處理。

NIO給編程帶來了很大的復雜度，使用NIO開發(fā)非常不容易，也很容易犯錯誤，所以，采用別人的框架是一個簡單而自然的選擇，采用grizzly和mina都很不錯，對通用的場景都能滿足要求。這里提醒一下，不管mina和grizzly，都有一些你不想用的特性，干擾你想用的功能，需要小心對待，最好自己也能處理mina和grizzly的bug，改進這些框架的功能。

再有，給予NIO來開發(fā)SSL也很復雜。

階段4：使用AIO技術

AIO最大的特性就是事前先設置好事件的回調函數(shù)，事件發(fā)生時自動調用回調。而且，得到的通知是“IO操作完成”，而不是NIO的“IO操作即將開始”。

使用AIO，在上層開發(fā)SSL也也很麻煩。

6. 原文鏈接

http://www.iteye.com/topic/1113611
http://windshome.iteye.com/blog/1837558
https://zhidao.baidu.com/question/873378431735591372.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的JDK7 AIO介绍的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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