最近参与实现底层高并发处理的项目,接收socket客户端的连接请求,然后调用主机服务进行通讯。系统需要满足100TPS(吞吐量(tps)=活动的用户数/响应时间)的性能要求。
通过查阅相关的文献及网上的资料,最终采用java NIO技术方案来实现。系统上线后各方面性能表现不错,也给我们技术团队更多的信心。以下分享一下Java NIO这块的程序,希望对各位有帮助。
Java NIO:提供多路(non-bloking) 非阻塞式的高伸缩性网络I/O 。
Java NIO非堵塞技术实际是采取Reactor模式,或者说是Observer模式为我们监察I/O端口,如果有请求过来,会自动通知监听服务,不需要开启多个线程一直监听请求,从外界看,实现了流畅的I/O读写,不堵塞了。
机制的实现是通过它的Selector当发现某个channel有数据时,会通过SelectorKey来告知我们,从而实现事件和handler的绑定。
以下是代码部分,出于项目隐私,相关的业务处理已注释掉,但不影响运行。
服务器端:
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.ServerSocket;
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.nio.charset.Charset;
import java.util.Set;
/**
* @author think
*
*/
public class NIOServer implements Runnable{
private int port = 7070;
// 解码buffer
private Charset cs = Charset.forName("gbk");
private static Selector selector;
public NIOServer() {
}
/**
* 启动服务器端,配置为非阻塞,绑定端口,注册accept事件ACCEPT事件:当服务端收到客户端连接请求时,触发该事件
* @throws IOException
*/
private void initchannel(){
try{
//初始化SOCKET通道
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
ServerSocket serverSocket = serverSocketChannel.socket();
serverSocket.bind(new InetSocketAddress(port));
selector = Selector.open();
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
System.out.println("Init NIOServer listening port:" + port);
} catch (Exception e) {
System.out.println("Init NIOServer failed! error:"+e.getMessage());
}
}
/**
* 服务器端轮询监听,select方法会一直阻塞直到有相关事件发生或超时
*/
private void listen() {
//初始化SOCKET通道
initchannel();
while (true) {
try {
selector.select();// 返回值为本次触发的事件数
Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();
for (SelectionKey key : selectionKeys) {
//处理客户端请求
handle(key);
}
selectionKeys.clear();// 清除处理过的事件
} catch (Exception e) {
System.out.println("Exit listen port:"+this.port+" error:"+e.getMessage());
}
}
}
/**
* 处理不同的事件
*/
private void handle(SelectionKey selectionKey) throws IOException {
ServerSocketChannel server = null;
SocketChannel client = null;
if (selectionKey.isAcceptable()) {
/*
* 客户端请求连接事件 serversocket为该客户端建立socket连接,将此socket注册READ事件,监听客户端输入
* READ事件:当客户端发来数据,并已被服务器控制线程正确读取时,触发该事件
*/
server = (ServerSocketChannel) selectionKey.channel();
client = server.accept();
//System.out.println("Client IP:"+client.getRemoteAddress().toString());
client.configureBlocking(false);
client.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
} else if (selectionKey.isReadable()) {
ByteBuffer sBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
/*
* READ事件,收到客户端发送数据,读取数据后继续注册监听客户端
*/
client = (SocketChannel) selectionKey.channel();
sBuffer.clear();
int n = -1;
try {
n = client.read(sBuffer);
//log.info("输入字节数:" + n);
} catch (Exception e) {
n=-1;
client.close();
selectionKey.cancel();
}
if (n > 0) {
sBuffer.flip();
String receiveText = String.valueOf(cs.decode(sBuffer).array());
//实际业务处理部分忽略
channelWriteBytes(client,"Server:" +receiveText);
}
}
}
@Override
public void run() {
//线程开启SOCKET监听
listen();
}
/**
* 结果回写
*/
public void channelWriteBytes(SocketChannel socketChannel,String result){
ByteBuffer byBuffer = ByteBuffer.allocate(10240);
byBuffer.put((result).getBytes(Charset.forName("gbk")));
byBuffer.flip();
// 输出到通道
try {
socketChannel.write(byBuffer);
} catch (IOException e) {
System.out.println("NIOServer write back failed:"+e.getMessage());
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
NIOServer server = new NIOServer();
server.listen();
}
}
客户端进行调用即可:
import java.net.Socket;
/**
* @author think
*/
public class Client{
public static void main(String[] args) {
try {
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 7070);
String res = null;
try {
String request = "NIO Test...";
byte[] bts = request.getBytes();
socket.getOutputStream().write(bts);
socket.getOutputStream().flush();
byte[] resb = new byte[60000];
socket.getInputStream().read(resb);
res = new String(resb);
System.out.println(res);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
其实实现系统优异的高并发性能,还涉及到更多的方面去学习。例如并发锁的控制,及线程安全的问题。有时间和大家共同学习和探讨。
分享到:
相关推荐
01-Java NIO-课程简介.mp4 05-Java NIO-Channel-FileChannel详解(一).mp4 06-Java NIO-Channel-FileChannel详解(二).mp4 08-Java NIO-Channel-ServerSocketChannel.mp4 09-Java NIO-Channel-SocketChannel.mp4 ...
java nio入门学习,两个pdfjava nio入门学习,两个pdf
#资源达人分享计划# java nio从入门到精通的代码详解 主要结合博文进行学习 详情可配合我的博客进行学习 https://blog.csdn.net/weixin_47872288/article/details/120342049
主要介绍了Java NIO实战之聊天室功能,结合实例形式详细分析了java NIO聊天室具体的服务端、客户端相关实现方法与操作注意事项,需要的朋友可以参考下
netty案例,netty4.1基础入门篇零《初入JavaIO之门BIO、NIO、AIO实战练习》 ...
I/O到NIO,技术解释大全,结合实战,绝对的好书,Java技术人员快来下载吧。
介绍JavaNIO框架netty的特点和如何使用等,可以多多学习。
第5章介绍了并行程序设计中常见的 些设计模式以及 些典型的并行算法和使用方法,其中包括重要的JavaNIO和AIO的介绍。第6章介绍了 Java 8中为并行计算做的新的改进, 包括并行流、 CompletableFuture、 StampedLock...
基于JAVA IO, NIO, Netty, 多线程并发实战源码.zip
905.4-2014协议,是交通运输部公路科学研究院起草定制的一个协议标准,它也是基于TCP之上的一个应用层传输协议。 第2章,介绍在Socket编程过程中一些基础知识,让大家建立起对这块知识...想通过实战入门NIO、Netty。
「喜欢的自提」 可以直接运行的代码,里面是我在工作中用来学和和测试的代码,一般是得到想要的测试结果,就直接用于实战项目中...17、BIO、NIO、AIO、Reactor、netty相关学习总结和测试(客户端/服务端通信测试demo)
基于NIO的Netty框架实战-Netty
5.7并行搜索 5.9并行算法:矩阵乘法 5.10准备好了再通知我:网络nio 5.11读完了再通知我:aio 5.9并行算法:矩阵乘法 5.10准备好了再通知我:网络NIO 5.11读完了再通知我:AIO 5并行模式与算法 实战Java高并发程序...
java网络编程包括socket tcp/udp io/nio讲解 http协议 jdbc rmi java的安全框架等知识
Java基础实战教程 模块 说明 dive-in-concurrent 并发相关实战教程 dive-in-design-pattern 设计模式相关实战教程 dive-in-interview Java面试相关 dive-in-io IO/NIO/AIO相关 dive-in-java8 Java8新特性相关 dive-...
疯狂java讲义.第二版.part5.rar(解压需5个文件part1,part2,part3,part4,part5,...本书光盘里包含书中所有事例的代码和《疯狂Java实战演义》的所有项目代码,这些项目可以作为本书课后练习的“非标准答案”。[2]
《Netty 权威指南(第2 版)》适合架构师、设计师、软件开发工程师、测试人员以及其他对JavaNIO 框架、Netty 感兴趣的相关人士阅读,通过《Netty 权威指南(第2 版)》的学习,读者不仅能够掌握Netty 基础功能的使用...
session跨域共享及企业级单点登录解决方案实战 分布式事务解决方案实战 高并发下的服务降级、限流实战 基于分布式架构下分布式锁的解决方案实战 分布式架构实现分布式定时调度 分布式架构-中间件 分布式消息...
面试题包含了不同技术层面的面试问题,同时也能对一些没有面试开发经验的小白给予不可估量的包装, 让你的薪水绝对翻倍, 本人亲试有效.Java面试题84集、java面试专属及面试必问课程,所有的面试题有视屏讲解, 解答方案....
《疯狂Java讲义(附光盘第2版)》光盘里包含书中所有示例的代码和《疯狂Java实战演义》的所有项目代码,这些项目可以作为《疯狂Java讲义(附光盘第2版)》课后练习的“非标准答案”。如果读者需要获取关于课后习题的解决...