Netty - I/O模型之BIO

绝地灬酷狼 2023-01-07 10:09 84阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  I/O模型的定义
 *  BIO
 *   *  Demo Server
     *  Demo Client
     *  Demo Run
 *  BIO 同步阻塞模型
 *  小结

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]

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# I/O模型的定义 #

什么是I/O模型呢？ 简单来说就是说用什么样的通道进行数据的发送和接收。

在Java中，共支持3种网络编程IO模式：BIO，NIO，AIO

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# BIO #

## Demo Server ##

package com.artisan.iomodel.bio;
    
    import java.io.IOException;
    import java.net.ServerSocket;
    import java.net.Socket;
    /** * @author 小工匠 * @version 1.0 * @description: TODO * @date 2021/1/16 22:23 * @mark: show me the code , change the world */
    public class SocketServer { 
        public static void main(String[] args) throws IOException { 
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(7777);
            while (true) { 
                System.out.println("等待client连接....");
                //阻塞方法
                Socket clientSocket = serverSocket.accept();
                System.out.println("已收到客户端的连接....,开始处理");
                handler(clientSocket);
    
                /*new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { try { handler(clientSocket); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }).start();*/
            }
        }
    
        private static void handler(Socket clientSocket) throws IOException { 
            byte[] bytes = new byte[1024];
            System.out.println("准备读取客户端发送来的数据");
            //接收客户端的数据，阻塞方法，没有数据可读时就阻塞
            int read = clientSocket.getInputStream().read(bytes);
            System.out.println("读取ing");
            if (read != -1) { 
                System.out.println("接收到客户端的数据：" + new String(bytes, 0, read));
            }
    
            // 向服务端发送数据
            clientSocket.getOutputStream().write("HelloClient".getBytes());
            // 缓冲区刷新
            clientSocket.getOutputStream().flush();
        }
    }

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## Demo Client ##

package com.artisan.iomodel.bio;
    
    import java.io.IOException;
    import java.net.Socket;
    
    /** * @author 小工匠 * @version 1.0 * @description: TODO * @date 2021/1/16 22:27 * @mark: show me the code , change the world */
    public class SocketClient { 
        public static void main(String[] args) throws IOException { 
            Socket socket = new Socket("localhost", 7777);
            //向服务端发送数据
            socket.getOutputStream().write("HelloServer".getBytes());
            socket.getOutputStream().flush();
            System.out.println("向服务端发送数据结束");
            byte[] bytes = new byte[1024];
            //接收服务端回传的数据
            socket.getInputStream().read(bytes);
            System.out.println("接收到服务端的数据：" + new String(bytes));
            socket.close();
        }
    }

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## Demo Run ##

启动 Server，  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

然后启动Client

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

同时看下Server的数据

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

我们用cmd工具来连一下 ， `telnet 127.0.0.1 7777`

![在这里插入图片描述][20210116230629533.png]

回车，输入 `ctrl + ]`

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

作为客户端发送消息

![在这里插入图片描述][20210116230755455.png]

查看server是否收到

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

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# BIO 同步阻塞模型 #

通过上面的例子，可以看到 一个客户端连接对应一个处理线程

上面的线程模型 可以看到 只有一个main线程在处理，如果当前main线程没有处理完，后，后面的请求是无法被处理的 。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

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当然了我们上面的是一个线程的， 也可以改造为多线程 。

new Thread(new Runnable() { 
                    @Override
                    public void run() { 
                        try { 
                            handler(clientSocket);
                        } catch (IOException e) { 
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }).start();

就变成了下面这种模式

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

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# 小结 #

缺点显而易见

*  read操作是阻塞操作，如果连接不做数据读写操作会导致线程阻塞，浪费资源
 *  每个请求都需要开辟一个线程去处理，开辟过多的线程势必会导致服务器资源紧张。

BIO 方式适用于连接数目比较小且固定的架构， 这种方式对服务器资源要求比较高， 但程序简单易理解。

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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221119/b6a505a6f9024bd19648509744a75257.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221119/3d9637a3bc654647abd4b5a01480da2a.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210116230432656.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210116230521279.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20210116230629533.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210116230629533.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210116230719658.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20210116230755455.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210116230755455.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210116230830873.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210117094929526.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdzaGFuZ3dlaQ==,size_16,color_FFFFFF,t_70
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