前言
最近在准备面试和笔试的一些东西，回去翻看了Java关于IO的基础，发现很多基础还是没有记牢固，现在回头重新学习，就从socket通讯开始吧，虽然说现在企业很少直接编写socket，都是使用一些封装好的框架，netty,mina等。不过对于这些基础的知识，还是需要掌握牢固的，对于以后学习更深的框架和笔试面试都很有裨益。
BIO、NIO、AIO的区别
Java中的IO的方式有三种
Java BIO ： 同步并阻塞，服务器实现模式为一个连接一个线程，即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理，如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销，当然可以通过线程池机制改善。在JDK1.4以前采用这种方式
Java NIO ： 同步非阻塞，服务器实现模式为一个请求一个线程，即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上，多路复用器轮询到连接有I/O请求时才启动一个线程进行处理。
Java AIO(NIO.2) ： 异步非阻塞，服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的I/O请求都是由OS先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理，
曾经在一篇文章中看到这么很好的比喻
如果你想吃一份宫保鸡丁盖饭：
同步阻塞：你到饭馆点餐，然后在那等着，还要一边喊：好了没啊！
同步非阻塞：在饭馆点完餐，就去遛狗了。不过溜一会儿，就回饭馆喊一声：好了没啊！
异步阻塞：遛狗的时候，接到饭馆电话，说饭做好了，让您亲自去拿。
异步非阻塞：饭馆打电话说，我们知道您的位置，一会给你送过来，安心遛狗就可以了。
这里我们从最简单的BIO开始学习吧
单线程通讯
首先我们先新建一个Server类，这个类将监听12345这个端口，等待客户端的连接,客户端与服务器连接后，客户端可以像服务器发送信息，如果发送bye，则结束通讯
package edu.gduf.bio.socket.demo1;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/**
* 基于bio的socket服务器端
*
* @author ZGJ
* @date 2017年5月4日
*/
public class Server {
public static void main(String[] args) {
//创建一个serversocket在10000号端口监听
try (ServerSocket server = new ServerSocket(12345)) {
//等待客户端连接，将一直阻塞直到有客户端连接
Socket socket = server.accept();
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
while (true) {
String msg = in.readLine();
System.out.println(msg);
out.println("Server received " + msg);
out.flush();
if (msg.equals("bye")) {
break;
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
这里try (ServerSocket server = new ServerSocket(12345))采用了java7的try-with-resources语法，这样写的好处是try里面声明的资源在最后都会自动关闭，而不需要我们手动关闭，简化了语法
Client类
package edu.gduf.bio.socket.demo1;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
/**
* 基于bio的socket客户端
*
* @author ZGJ
* @date 2017年5月4日
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
try (Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 12345)) {
//获取socket输入流
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
//socket输出流
PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
//标准输入流
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
while (true) {
String msg = reader.readLine();
out.println(msg);
out.flush();
if (msg.equals("bye")) {
break;
}
System.out.println(in.readLine());
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
运行结果：
Client:
hello
Server received hello
haha
Server received haha
bye
Server:
hello
haha
bye
多线程通讯
我们发现，服务器只能处理一个客户端的请求，服务器处理了第一个客户端的请求之后，后续的Client就不能再连接，这个时候我们需要做一些改动，当服务器收到客户端的连接请求后，客户端的请求放在一个新的线程中去处理，而主线程仍然继续等待其他客户端的连接，这样就不会阻塞服务器处理其他客户端的请求了，只需要修改服务器的代码，客户端代码和原来的一样
package edu.gduf.bio.socket.demo2;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/**
* 处理多个client的server
* @author ZGJ
* @date 2017年5月4日
*/
public class MulitClientServer {
public static void main(String[] args) {
try(ServerSocket server = new ServerSocket(12345)) {
//循环接受客户端请求
while(true) {
Socket socket = server.accept();
handle(socket);
}
} catch(IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 处理客户请求
* @param socket
*/
private static void handle(Socket socket) {
//开启一个线程,lambda表达式
new Thread(() -> {
try(BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
PrintWriter writer = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true)) {
while(true) {
String message = in.readLine();
System.out.println(message);
writer.println("Server received: " + message);
if("bye".equals(message)) {
break;
}
}
} catch(IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
}
}
我们可以看到，当服务器接受到一个客户单的请求之后，采用handle()方法去处理客户端的请求，这里使用了Java8中lambda表达式来替代匿名内部类的语法，来简化我们的编程，使我们的语法更加简洁。对于每一个客户端的请求都开启一个新的线程去处理，当然，如果还想做到更加优化，可以采用Executor线程池去处理，节省创建和关闭线程的开销。
