Java的NIO以及线程并发

发表于:2011-12-12 09:25

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 作者:玩玩乐乐    来源:51Testing软件测试网采编

  一、NIO的出现

  NIO是JDK1.4里面才出现的东东,他给大家带来的最大好处是异步socket。其它file,pipe暂时就不多谈了。

  在JDK1.4出现之前,如果你需要编写一个Java服务器,为了实现异步操作,你必须为每个连接请求生成一个Java线程,当连接请求很多时,线程的调度,上下文切换,所付出的代价是非常昂贵,而且由于Java是跨平台的,各个平台对线程的支持并不相同,性能也不相同,因此传统的Java服务器编程架构是低效的且代价贵,dl大侠写了个util.concurrent包后,总算是减轻了线程调度给java程序员带来的痛苦,但是相比之与C、C++写出来的服务器,java服务器在性能要求很高的情况下,基本上没有什么竞争力,甚至是入围的权利的都没有。

  二、异步socket的实现

  NIO出现后,好像让java的程序员有了杨眉吐气的机会,怎么个吐气法,当时大家是个什么感受,俺是不知道,因为当时俺不搞java,对java的认识有限。

  NIO是一个基于事件的IO架构,最基本的思想就是:有事件我通知你,你再去做你的事情,没事件时你大可以节约大把时间去做其它任何事情。而且NIO的主线程only one,不像传统的模型,需要N个线程去,也减轻了JVM的工作量,使得JVM处理任务时显得更加高效。

  刚开始接触NIO时,被N层的Channel架构、网上铺天盖地的好评给镇住了,想想也应当是个很成熟的产品了,网上资料这么多,抄一抄Jetty、Tomcat以及其它一些牛B的源代码,基本上就能搞定了,此时没有想到大家受同步的影响这么深,也没有想到连最基本的异步概念都没有搞清楚就去写代码,搞出一堆的问题来(这是后话,后面再说)。

  现在研究了NIO以后,发现NIO实际上在Java中做的工作是很简单,就是将事件进行收集和分发,我们结合一个经典的调用例子来说明这个问题,我就不从NIO的基本使用说起了,大家可以查其它的资料,网上一大把。

  当Channel注册至Selector以后,我们的最经典的调用方法,是这样子的。

  • while(somecondition) 
  •         int n = selector.select(TIMEOUT); 
  •         if(n == 0continue
  •         for (Iterator iter = selector.selectedKeys().iterator(); iter.hasNext();) 
  •         { 
  •         if (key.isAcceptable()) 
  •             doAcceptable(key); 
  •         if (key.isConnectable()) 
  •             doConnectable(key); 
  •         if (key.isValid() && key.isReadable()) 
  •             doReadable(key); 
  •         if (key.isValid() && key.isWritable()) 
  •             doWritable(key); 
  •       iter.remove(); 
  •     } 
  • }
  •   这只是个小例子啊,什么异常我就懒得抓了。

      nio中取得事件通知,就是在selector的select事件中完成的,在selector事件时有一个线程,这个线程具体的处理简单点说就是:向操作系统询问,selector中注册的Channel&&SelectionKey的偶对各种事件是否有发生,如果有则添加到selector的selectedKeys属性Set中去,并返回本次有多少个感兴趣的事情发生。程序员发现这个值>0,表示有事件发生,马上迭代selectedKeys中的SelectionKey,根据Key中的表示的事件,来做相应的处理。

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