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資訊專欄INFORMATION COLUMN

Netty序章之BIO NIO AIO演變

CntChen / 1616人閱讀

摘要：后改良為用線程池的方式代替新增線程，被稱為偽異步。最大的問題是阻塞，同步。每次請求都由程序執(zhí)行并返回，這是同步的缺陷。這些都會被注冊在多路復(fù)用器上。多路復(fù)用器提供選擇已經(jīng)就緒狀態(tài)任務(wù)的能力。并沒有采用的多路復(fù)用器，而是使用異步通道的概念。

Netty是一個提供異步事件驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用框架，用以快速開發(fā)高性能、高可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和客戶端程序。Netty簡化了網(wǎng)絡(luò)程序的開發(fā)，是很多框架和公司都在使用的技術(shù)。更是面試的加分項。Netty并非橫空出世，它是在BIO，NIO，AIO演變中的產(chǎn)物，是一種NIO框架。而BIO，NIO，AIO更是筆試中要考，面試中要問的技術(shù)。也是一個很好的加分項，加分就是加工資，你還在等什么？本章帶你細細品味三者的不同！
流程圖：
BIO NIO AIO 流程圖

技術(shù)：BIO，NIO，AIO
說明：github上有更全的源碼。
源碼：https://github.com/ITDragonBl...

BIO

BIO 全稱Block-IO 是一種阻塞同步的通信模式。我們常說的Stock IO 一般指的是BIO。是一個比較傳統(tǒng)的通信方式，模式簡單，使用方便。但并發(fā)處理能力低，通信耗時，依賴網(wǎng)速。

BIO 設(shè)計原理：

服務(wù)器通過一個Acceptor線程負責(zé)監(jiān)聽客戶端請求和為每個客戶端創(chuàng)建一個新的線程進行鏈路處理。典型的一請求一應(yīng)答模式。若客戶端數(shù)量增多，頻繁地創(chuàng)建和銷毀線程會給服務(wù)器打開很大的壓力。后改良為用線程池的方式代替新增線程，被稱為偽異步IO。

服務(wù)器提供IP地址和監(jiān)聽的端口，客戶端通過TCP的三次握手與服務(wù)器連接，連接成功后，雙放才能通過套接字(Stock)通信。
小結(jié)：BIO模型中通過Socket和ServerSocket完成套接字通道的實現(xiàn)。阻塞，同步，建立連接耗時。

BIO服務(wù)器代碼，負責(zé)啟動服務(wù)，阻塞服務(wù)，監(jiān)聽客戶端請求，新建線程處理任務(wù)。

import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**

IO 也稱為 BIO，Block IO 阻塞同步的通訊方式

比較傳統(tǒng)的技術(shù)，實際開發(fā)中基本上用Netty或者是AIO。熟悉BIO，NIO，體會其中變化的過程。作為一個web開發(fā)人員，stock通訊面試經(jīng)常問題。

BIO最大的問題是：阻塞，同步。

BIO通訊方式很依賴于網(wǎng)絡(luò)，若網(wǎng)速不好，阻塞時間會很長。每次請求都由程序執(zhí)行并返回，這是同步的缺陷。

BIO工作流程：

第一步：server端服務(wù)器啟動

第二步：server端服務(wù)器阻塞監(jiān)聽client請求

第三步：server端服務(wù)器接收請求，創(chuàng)建線程實現(xiàn)任務(wù)

*/
public class ITDragonBIOServer {

private static final Integer PORT = 8888; // 服務(wù)器對外的端口號  
public static void main(String[] args) {  
    ServerSocket server = null;  
    Socket socket = null;  
    ThreadPoolExecutor executor = null;  
    try {  
        server = new ServerSocket(PORT); // ServerSocket 啟動監(jiān)聽端口  
        System.out.println("BIO Server 服務(wù)器啟動.........");  
        /*--------------傳統(tǒng)的新增線程處理----------------*/
        /*while (true) { 
            // 服務(wù)器監(jiān)聽：阻塞，等待Client請求 
            socket = server.accept(); 
            System.out.println("server 服務(wù)器確認請求 : " + socket); 
            // 服務(wù)器連接確認：確認Client請求后，創(chuàng)建線程執(zhí)行任務(wù)  。很明顯的問題，若每接收一次請求就要創(chuàng)建一個線程，顯然是不合理的。
            new Thread(new ITDragonBIOServerHandler(socket)).start(); 
        } */
        /*--------------通過線程池處理緩解高并發(fā)給程序帶來的壓力（偽異步IO編程）----------------*/  
        executor = new ThreadPoolExecutor(10, 100, 1000, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue(50));  
        while (true) {  
            socket = server.accept();  // 服務(wù)器監(jiān)聽：阻塞，等待Client請求 
            ITDragonBIOServerHandler serverHandler = new ITDragonBIOServerHandler(socket);  
            executor.execute(serverHandler);  
        }  
    } catch (IOException e) {  
        e.printStackTrace();  
    } finally {  
        try {  
            if (null != socket) {  
              socket.close(); 
              socket = null;
            }  
            if (null != server) {  
                server.close();  
                server = null;  
                System.out.println("BIO Server 服務(wù)器關(guān)閉了?。。?！");  
            }  
            executor.shutdown();  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}

}
BIO服務(wù)端處理任務(wù)代碼，負責(zé)處理Stock套接字，返回套接字給客戶端，解耦。

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import com.itdragon.util.CalculatorUtil;

public class ITDragonBIOServerHandler implements Runnable{

private Socket socket;
public ITDragonBIOServerHandler(Socket socket) {

  this.socket = socket;

}
@Override
public void run() {

  BufferedReader reader = null;  
  PrintWriter writer = null;  
  try {  
      reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(this.socket.getInputStream()));  
      writer = new PrintWriter(this.socket.getOutputStream(), true);  
      String body = null;  
      while (true) {  
          body = reader.readLine(); // 若客戶端用的是 writer.print() 傳值，那readerLine() 是不能獲取值，細節(jié)  
          if (null == body) {  
              break;  
          }  
          System.out.println("server服務(wù)端接收參數(shù) : " + body);  
          writer.println(body + " = " + CalculatorUtil.cal(body).toString());
      }  
  } catch (IOException e) {  
      e.printStackTrace();  
  } finally {  
      if (null != writer) {  
          writer.close();  
      }  
      try {  
          if (null != reader) {  
              reader.close();  
          }  
          if (null != this.socket) {  
              this.socket.close();  
              this.socket = null;  
          }  
      } catch (IOException e) {  
          e.printStackTrace();  
      }  
  }

}
}
BIO客戶端代碼，負責(zé)啟動客戶端，向服務(wù)器發(fā)送請求，接收服務(wù)器返回的Stock套接字。

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.util.Random;
/**

BIO 客戶端

Socket : 向服務(wù)端發(fā)送連接

PrintWriter : 向服務(wù)端傳遞參數(shù)

BufferedReader : 從服務(wù)端接收參數(shù)

*/
public class ITDragonBIOClient {

private static Integer PORT = 8888;  
private static String IP_ADDRESS = "127.0.0.1";  
public static void main(String[] args) {  
    for (int i = 0; i < 10; i++) {  
        clientReq(i);  
    }  
}  
private static void clientReq(int i) {  
    Socket socket = null;  
    BufferedReader reader = null;  
    PrintWriter writer = null;  
    try {  
        socket = new Socket(IP_ADDRESS, PORT); // Socket 發(fā)起連接操作。連接成功后，雙方通過輸入和輸出流進行同步阻塞式通信  
        reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream())); // 獲取返回內(nèi)容  
        writer = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);  
        String []operators = {"+","-","*","/"};
        Random random = new Random(System.currentTimeMillis());  
        String expression = random.nextInt(10)+operators[random.nextInt(4)]+(random.nextInt(10)+1);
        writer.println(expression); // 向服務(wù)器端發(fā)送數(shù)據(jù)  
        System.out.println(i + " 客戶端打印返回數(shù)據(jù) : " + reader.readLine());  
    } catch (Exception e) {  
        e.printStackTrace();  
    } finally {  
        try {  
            if (null != reader) {  
                reader.close();  
            }  
            if (null != socket) {  
                socket.close();  
                socket = null;  
            }  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}

}
NIO
NIO 全稱New IO，也叫Non-Block IO 是一種非阻塞同步的通信模式。
NIO 設(shè)計原理：
NIO 相對于BIO來說一大進步?？蛻舳撕头?wù)器之間通過Channel通信。NIO可以在Channel進行讀寫操作。這些Channel都會被注冊在Selector多路復(fù)用器上。Selector通過一個線程不停的輪詢這些Channel。找出已經(jīng)準備就緒的Channel執(zhí)行IO操作。
NIO 通過一個線程輪詢，實現(xiàn)千萬個客戶端的請求，這就是非阻塞NIO的特點。
1）緩沖區(qū)Buffer：它是NIO與BIO的一個重要區(qū)別。BIO是將數(shù)據(jù)直接寫入或讀取到Stream對象中。而NIO的數(shù)據(jù)操作都是在緩沖區(qū)中進行的。緩沖區(qū)實際上是一個數(shù)組。Buffer最常見的類型是ByteBuffer，另外還有CharBuffer，ShortBuffer，IntBuffer，LongBuffer，F(xiàn)loatBuffer，DoubleBuffer。
2）通道Channel：和流不同，通道是雙向的。NIO可以通過Channel進行數(shù)據(jù)的讀，寫和同時讀寫操作。通道分為兩大類：一類是網(wǎng)絡(luò)讀寫（SelectableChannel），一類是用于文件操作（FileChannel），我們使用的SocketChannel和ServerSocketChannel都是SelectableChannel的子類。
3）多路復(fù)用器Selector：NIO編程的基礎(chǔ)。多路復(fù)用器提供選擇已經(jīng)就緒的任務(wù)的能力。就是Selector會不斷地輪詢注冊在其上的通道（Channel），如果某個通道處于就緒狀態(tài)，會被Selector輪詢出來，然后通過SelectionKey可以取得就緒的Channel集合，從而進行后續(xù)的IO操作。服務(wù)器端只要提供一個線程負責(zé)Selector的輪詢，就可以接入成千上萬個客戶端，這就是JDK NIO庫的巨大進步。

說明：這里的代碼只實現(xiàn)了客戶端發(fā)送請求，服務(wù)端接收數(shù)據(jù)的功能。其目的是簡化代碼，方便理解。github源碼中有完整代碼。
小結(jié)：NIO模型中通過SocketChannel和ServerSocketChannel完成套接字通道的實現(xiàn)。非阻塞/阻塞，同步，避免TCP建立連接使用三次握手帶來的開銷。

NIO服務(wù)器代碼，負責(zé)開啟多路復(fù)用器，打開通道，注冊通道，輪詢通道，處理通道。

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
/**

NIO 也稱 New IO， Non-Block IO，非阻塞同步通信方式

從BIO的阻塞到NIO的非阻塞，這是一大進步。功歸于Buffer，Channel，Selector三個設(shè)計實現(xiàn)。

Buffer ： 緩沖區(qū)。NIO的數(shù)據(jù)操作都是在緩沖區(qū)中進行。緩沖區(qū)實際上是一個數(shù)組。而BIO是將數(shù)據(jù)直接寫入或讀取到Stream對象。

Channel ： 通道。NIO可以通過Channel進行數(shù)據(jù)的讀，寫和同時讀寫操作。

Selector ： 多路復(fù)用器。NIO編程的基礎(chǔ)。多路復(fù)用器提供選擇已經(jīng)就緒狀態(tài)任務(wù)的能力。

客戶端和服務(wù)器通過Channel連接，而這些Channel都要注冊在Selector。Selector通過一個線程不停的輪詢這些Channel。找出已經(jīng)準備就緒的Channel執(zhí)行IO操作。

NIO通過一個線程輪詢，實現(xiàn)千萬個客戶端的請求，這就是非阻塞NIO的特點。

*/
public class ITDragonNIOServer implements Runnable{

private final int BUFFER_SIZE = 1024; // 緩沖區(qū)大小
private final int PORT = 8888; // 監(jiān)聽的端口
private Selector selector; // 多路復(fù)用器，NIO編程的基礎(chǔ)，負責(zé)管理通道Channel
private ByteBuffer readBuffer = ByteBuffer.allocate(BUFFER_SIZE); // 緩沖區(qū)Buffer
public ITDragonNIOServer() {

  startServer();

}
private void startServer() {

  try {  
      // 1.開啟多路復(fù)用器  
      selector = Selector.open();  
      // 2.打開服務(wù)器通道(網(wǎng)絡(luò)讀寫通道)  
      ServerSocketChannel channel = ServerSocketChannel.open();  
      // 3.設(shè)置服務(wù)器通道為非阻塞模式，true為阻塞，false為非阻塞  
      channel.configureBlocking(false);  
      // 4.綁定端口  
      channel.socket().bind(new InetSocketAddress(PORT));  
      // 5.把通道注冊到多路復(fù)用器上，并監(jiān)聽阻塞事件  
      /** 
       * SelectionKey.OP_READ     : 表示關(guān)注讀數(shù)據(jù)就緒事件  
       * SelectionKey.OP_WRITE     : 表示關(guān)注寫數(shù)據(jù)就緒事件  
       * SelectionKey.OP_CONNECT: 表示關(guān)注socket channel的連接完成事件  
       * SelectionKey.OP_ACCEPT : 表示關(guān)注server-socket channel的accept事件  
       */  
      channel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);  
      System.out.println("Server start >>>>>>>>> port :" + PORT);  
  } catch (IOException e) {  
      e.printStackTrace();  
  }

}
// 需要一個線程負責(zé)Selector的輪詢
@Override
public void run() {

  while (true) {  
      try {  
          /** 
           * a.select() 阻塞到至少有一個通道在你注冊的事件上就緒  
           * b.select(long timeOut) 阻塞到至少有一個通道在你注冊的事件上就緒或者超時timeOut 
           * c.selectNow() 立即返回。如果沒有就緒的通道則返回0  
           * select方法的返回值表示就緒通道的個數(shù)。 
           */  
          // 1.多路復(fù)用器監(jiān)聽阻塞  
          selector.select();  
          // 2.多路復(fù)用器已經(jīng)選擇的結(jié)果集  
          Iterator selectionKeys = selector.selectedKeys().iterator();  
          // 3.不停的輪詢  
          while (selectionKeys.hasNext()) {  
              // 4.獲取一個選中的key  
              SelectionKey key = selectionKeys.next();  
              // 5.獲取后便將其從容器中移除  
              selectionKeys.remove();  
              // 6.只獲取有效的key  
              if (!key.isValid()){  
                  continue;  
              }  
              // 阻塞狀態(tài)處理  
              if (key.isAcceptable()){  
                  accept(key);  
              }  
              // 可讀狀態(tài)處理  
              if (key.isReadable()){  
                  read(key);  
              }  
          }  
      } catch (IOException e) {  
          e.printStackTrace();  
      }  
  }

}
// 設(shè)置阻塞，等待Client請求。在傳統(tǒng)IO編程中，用的是ServerSocket和Socket。在NIO中采用的ServerSocketChannel和SocketChannel
private void accept(SelectionKey selectionKey) {

  try {  
      // 1.獲取通道服務(wù)  
      ServerSocketChannel serverSocketChannel = (ServerSocketChannel) selectionKey.channel();  
      // 2.執(zhí)行阻塞方法  
      SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();  
      // 3.設(shè)置服務(wù)器通道為非阻塞模式，true為阻塞，false為非阻塞  
      socketChannel.configureBlocking(false);  
      // 4.把通道注冊到多路復(fù)用器上，并設(shè)置讀取標識  
      socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);  
  } catch (IOException e) {  
      e.printStackTrace();  
  }

}
private void read(SelectionKey selectionKey) {

  try {  
      // 1.清空緩沖區(qū)數(shù)據(jù)  
      readBuffer.clear();  
      // 2.獲取在多路復(fù)用器上注冊的通道  
      SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) selectionKey.channel();  
      // 3.讀取數(shù)據(jù)，返回  
      int count = socketChannel.read(readBuffer);  
      // 4.返回內(nèi)容為-1 表示沒有數(shù)據(jù)  
      if (-1 == count) {  
          selectionKey.channel().close();  
          selectionKey.cancel();  
          return ;  
      }  
      // 5.有數(shù)據(jù)則在讀取數(shù)據(jù)前進行復(fù)位操作  
      readBuffer.flip();  
      // 6.根據(jù)緩沖區(qū)大小創(chuàng)建一個相應(yīng)大小的bytes數(shù)組，用來獲取值  
      byte[] bytes = new byte[readBuffer.remaining()];  
      // 7.接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)  
      readBuffer.get(bytes);  
      // 8.打印獲取到的數(shù)據(jù)  
      System.out.println("NIO Server : " + new String(bytes)); // 不能用bytes.toString()  
  } catch (IOException e) {  
      e.printStackTrace();  
  }

}
public static void main(String[] args) {

  new Thread(new ITDragonNIOServer()).start();

}
}
NIO客戶端代碼，負責(zé)連接服務(wù)器，聲明通道，連接通道

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SocketChannel;

public class ITDragonNIOClient {

private final static int PORT = 8888;  
private final static int BUFFER_SIZE = 1024;  
private final static String IP_ADDRESS = "127.0.0.1";  
public static void main(String[] args) {  
    clientReq();
}  
private static void clientReq() {
    // 1.創(chuàng)建連接地址  
    InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress(IP_ADDRESS, PORT);  
    // 2.聲明一個連接通道  
    SocketChannel socketChannel = null;  
    // 3.創(chuàng)建一個緩沖區(qū)  
    ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(BUFFER_SIZE);  
    try {  
        // 4.打開通道  
        socketChannel = SocketChannel.open();  
        // 5.連接服務(wù)器  
        socketChannel.connect(inetSocketAddress);  
        while(true){  
            // 6.定義一個字節(jié)數(shù)組，然后使用系統(tǒng)錄入功能：  
            byte[] bytes = new byte[BUFFER_SIZE];  
            // 7.鍵盤輸入數(shù)據(jù)  
            System.in.read(bytes);  
            // 8.把數(shù)據(jù)放到緩沖區(qū)中  
            byteBuffer.put(bytes);  
            // 9.對緩沖區(qū)進行復(fù)位  
            byteBuffer.flip();  
            // 10.寫出數(shù)據(jù)  
            socketChannel.write(byteBuffer);  
            // 11.清空緩沖區(qū)數(shù)據(jù)  
            byteBuffer.clear();  
        }  
    } catch (IOException e) {  
        e.printStackTrace();  
    } finally {  
        if (null != socketChannel) {  
            try {  
                socketChannel.close();  
            } catch (IOException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
    } 
}

}
AIO
AIO 也叫NIO2.0 是一種非阻塞異步的通信模式。在NIO的基礎(chǔ)上引入了新的異步通道的概念，并提供了異步文件通道和異步套接字通道的實現(xiàn)。
AIO 并沒有采用NIO的多路復(fù)用器，而是使用異步通道的概念。其read，write方法的返回類型都是Future對象。而Future模型是異步的，其核心思想是：去主函數(shù)等待時間。

小結(jié)：AIO模型中通過AsynchronousSocketChannel和AsynchronousServerSocketChannel完成套接字通道的實現(xiàn)。非阻塞，異步。

AIO服務(wù)端代碼，負責(zé)創(chuàng)建服務(wù)器通道，綁定端口，等待請求。

import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.channels.AsynchronousChannelGroup;
import java.nio.channels.AsynchronousServerSocketChannel;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**

AIO, 也叫 NIO2.0 是一種異步非阻塞的通信方式

AIO 引入了異步通道的概念 AsynchronousServerSocketChannel和AsynchronousSocketChannel 其read和write方法返回值類型是Future對象。

*/
public class ITDragonAIOServer {

  
private ExecutorService executorService;          // 線程池
private AsynchronousChannelGroup threadGroup;      // 通道組
public AsynchronousServerSocketChannel asynServerSocketChannel;  // 服務(wù)器通道 
public void start(Integer port){  
    try {  
        // 1.創(chuàng)建一個緩存池  
        executorService = Executors.newCachedThreadPool();  
        // 2.創(chuàng)建通道組  
        threadGroup = AsynchronousChannelGroup.withCachedThreadPool(executorService, 1);  
        // 3.創(chuàng)建服務(wù)器通道  
        asynServerSocketChannel = AsynchronousServerSocketChannel.open(threadGroup);  
        // 4.進行綁定  
        asynServerSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(port));  
        System.out.println("server start , port : " + port);  
        // 5.等待客戶端請求  
        asynServerSocketChannel.accept(this, new ITDragonAIOServerHandler());  
        // 一直阻塞 不讓服務(wù)器停止，真實環(huán)境是在tomcat下運行，所以不需要這行代碼  
        Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE);  
    } catch (Exception e) {  
        e.printStackTrace();  
    }  
}  
public static void main(String[] args) {  
    ITDragonAIOServer server = new ITDragonAIOServer();  
    server.start(8888);  
}

}
AIO服務(wù)器任務(wù)處理代碼，負責(zé)，讀取數(shù)據(jù)，寫入數(shù)據(jù)

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.AsynchronousSocketChannel;
import java.nio.channels.CompletionHandler;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import com.itdragon.util.CalculatorUtil;

public class ITDragonAIOServerHandler implements CompletionHandler {
private final Integer BUFFER_SIZE = 1024;
@Override
public void completed(AsynchronousSocketChannel asynSocketChannel, ITDragonAIOServer attachment) {

  // 保證多個客戶端都可以阻塞  
  attachment.asynServerSocketChannel.accept(attachment, this);  
  read(asynSocketChannel);

}
//讀取數(shù)據(jù)
private void read(final AsynchronousSocketChannel asynSocketChannel) {

  ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(BUFFER_SIZE);  
  asynSocketChannel.read(byteBuffer, byteBuffer, new CompletionHandler() {  
      @Override  
      public void completed(Integer resultSize, ByteBuffer attachment) {  
          //進行讀取之后,重置標識位  
          attachment.flip();  
          //獲取讀取的數(shù)據(jù)  
          String resultData = new String(attachment.array()).trim();  
          System.out.println("Server -> " + "收到客戶端的數(shù)據(jù)信息為:" + resultData);  
          String response = resultData + " = " + CalculatorUtil.cal(resultData);  
          write(asynSocketChannel, response);  
      }  
      @Override  
      public void failed(Throwable exc, ByteBuffer attachment) {  
          exc.printStackTrace();  
      }  
  });

}
// 寫入數(shù)據(jù)
private void write(AsynchronousSocketChannel asynSocketChannel, String response) {

  try {  
      // 把數(shù)據(jù)寫入到緩沖區(qū)中  
      ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(BUFFER_SIZE);  
      buf.put(response.getBytes());  
      buf.flip();  
      // 在從緩沖區(qū)寫入到通道中  
      asynSocketChannel.write(buf).get();  
  } catch (InterruptedException e) {  
      e.printStackTrace();  
  } catch (ExecutionException e) {  
      e.printStackTrace();  
  }

}
@Override
public void failed(Throwable exc, ITDragonAIOServer attachment) {

  exc.printStackTrace();

}
}
AIO客戶端代碼，負責(zé)連接服務(wù)器，聲明通道，連接通道

import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.AsynchronousSocketChannel;
import java.util.Random;

public class ITDragonAIOClient implements Runnable{

private static Integer PORT = 8888;  
private static String IP_ADDRESS = "127.0.0.1";
private AsynchronousSocketChannel asynSocketChannel ;  
public ITDragonAIOClient() throws Exception {  
    asynSocketChannel = AsynchronousSocketChannel.open();  // 打開通道  
}  
public void connect(){  
    asynSocketChannel.connect(new InetSocketAddress(IP_ADDRESS, PORT));  // 創(chuàng)建連接 和NIO一樣  
}  
public void write(String request){  
    try {  
        asynSocketChannel.write(ByteBuffer.wrap(request.getBytes())).get();  
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);  
        asynSocketChannel.read(byteBuffer).get();  
        byteBuffer.flip();  
        byte[] respByte = new byte[byteBuffer.remaining()];  
        byteBuffer.get(respByte); // 將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)放入到 byte數(shù)組中  
        System.out.println(new String(respByte,"utf-8").trim());  
    } catch (Exception e) {  
        e.printStackTrace();  
    }  
}  
@Override  
public void run() {  
    while(true){  
    }  
}  
public static void main(String[] args) throws Exception {  
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        ITDragonAIOClient myClient = new ITDragonAIOClient();  
        myClient.connect();  
        new Thread(myClient, "myClient").start(); 
        String []operators = {"+","-","*","/"};
        Random random = new Random(System.currentTimeMillis());  
        String expression = random.nextInt(10)+operators[random.nextInt(4)]+(random.nextInt(10)+1);
        myClient.write(expression);  
    }
}

}
常見面試題
1 IO，NIO，AIO區(qū)別
IO 阻塞同步通信模式，客戶端和服務(wù)器連接需要三次握手，使用簡單，但吞吐量小
NIO 非阻塞同步通信模式，客戶端與服務(wù)器通過Channel連接，采用多路復(fù)用器輪詢注冊的Channel。提高吞吐量和可靠性。
AIO 非阻塞異步通信模式，NIO的升級版，采用異步通道實現(xiàn)異步通信，其read和write方法均是異步方法。

2 Stock通信的偽代碼實現(xiàn)流程
服務(wù)器綁定端口：server = new ServerSocket(PORT)
服務(wù)器阻塞監(jiān)聽：socket = server.accept()
服務(wù)器開啟線程：new Thread(Handle handle)
服務(wù)器讀寫數(shù)據(jù)：BufferedReader PrintWriter
客戶端綁定IP和PORT：new Socket(IP_ADDRESS, PORT)
客戶端傳輸接收數(shù)據(jù)：BufferedReader PrintWriter

3 TCP協(xié)議與UDP協(xié)議有什么區(qū)別
TCP : 傳輸控制協(xié)議是基于連接的協(xié)議，在正式收發(fā)數(shù)據(jù)前，必須和對方建立可靠的連接。速度慢，合適傳輸大量數(shù)據(jù)。
UDP : 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議是與TCP相對應(yīng)的協(xié)議。面向非連接的協(xié)議，不與對方建立連接，而是直接就把數(shù)據(jù)包發(fā)送過去，速度快，適合傳輸少量數(shù)據(jù)。

4 什么是同步阻塞BIO，同步非阻塞NIO，異步非阻塞AIO
同步阻塞IO : 用戶進程發(fā)起一個IO操作以后，必須等待IO操作的真正完成后，才能繼續(xù)運行。
同步非阻塞IO: 用戶進程發(fā)起一個IO操作以后，可做其它事情，但用戶進程需要經(jīng)常詢問IO操作是否完成，這樣造成不必要的CPU資源浪費。
異步非阻塞IO: 用戶進程發(fā)起一個IO操作然后，立即返回，等IO操作真正的完成以后，應(yīng)用程序會得到IO操作完成的通知。類比Future模式。

總結(jié)
1 BIO模型中通過Socket和ServerSocket完成套接字通道實現(xiàn)。阻塞，同步，連接耗時。
2 NIO模型中通過SocketChannel和ServerSocketChannel完成套接字通道實現(xiàn)。非阻塞/阻塞，同步，避免TCP建立連接使用三次握手帶來的開銷。
3 AIO模型中通過AsynchronousSocketChannel和AsynchronousServerSocketChannel完成套接字通道實現(xiàn)。非阻塞，異步。
BIO NIO AIO 對比

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