你对Java网络编程了解的如何？Java BIO 网络编程 | Netty 前期知识

一步一步走来，之前去学习了JUC并发编程知识，现在终于到Java IO网络编程啦，难啊。

一、BIO介绍

引入： 随着技术的发展，两个或以上的程序必然需要进行交互，于是提供了一种端到端的通信，相当于对传输层的一种封装，对于开发人员而言隐藏了传输的细节，将这些固定的“套路”抽象出来，提供一种端到端的通信，可以使我们更加专注于业务的开发。而BIO只是其中一种。

Java BIO （old ）就是传统的 Java I/O 编程，其相关的类和接口在 java.io，另外Java BIO是同步并阻塞（传统阻塞型），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。效率较低，资源容易被浪费。

阻塞和非阻塞：

阻塞和非阻塞指的是执行一个操作是等操作结束再返回，还是马上返回。

比如餐馆的服务员为用户点菜，当有用户点完菜后，服务员将菜单给后台厨师，此时有两种方式：

• 第一种：就在出菜窗口等待，直到厨师炒完菜后将菜送到窗口，然后服务员再将菜送到用户手中；（阻塞方式）
• 第二种：等一会再到窗口来问厨师，某个菜好了没？如果没有先处理其他事情，等会再去问一次；（非阻塞的）

二、BIO模型

流程分析：

首先需要启动一个ServerSocket服务端，用来供客户端连接

然后再启动ClientSocket客户端，与服务器进行连接通信。（注：默认情况下，每个客户端与服务端都是单独的一个线程通信，不管使用不使用）

在客户端发出请求后，会先询问服务器端是否可以有线程响应，有以下两种结果：

• 如若有线程响应，客户端会阻塞等待请求结束后，再继续执行；
• 假如没有线程响应则会等待响应，或者直接被拒绝

三、代码案例

1）案例：

我们使用BIO模型写一个服务器端，监听8888端口，当有客户端连接时，就启动一个线程与它通讯。

编程思路：

创建一个线程池

创建ServerSocket对象 服务器套接字（ServerSocket）等待通过网络传入的请求。

如果有客户端连接，就创建一个线程，与之通讯(单独写一个方法)

获得Socket对象， 用于连接通信

编写一个handler方法，和客户端通讯，读取客户端发过来的信息

package com.crush.bio;import java.io.InputStream; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; import java.util.concurrent.*;/*** @Author: crush* @Date: 2021-08-23 11:51* version 1.0c*/ public class BioServer {public static void main(String[] args) throws Exception {//1. 创建一个线程池ExecutorService newCachedThreadPool = new ThreadPoolExecutor(0,Integer.MAX_VALUE,60L,TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue<>(),Executors.defaultThreadFactory(),new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());//2、创建ServerSocketServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);System.out.println("服务器启动了");while (true) {System.out.println("线程信息id = " + Thread.currentThread().getId() + "名字 = " + Thread.currentThread().getName());//监听，等待客户端连接System.out.println("等待连接....");//3.侦听要与此套接字建立的连接并接受它。 该方法阻塞，直到建立连接。final Socket socket = serverSocket.accept();System.out.println("连接到一个客户端");//4、就创建一个线程，与之通讯(单独写一个方法)newCachedThreadPool.execute(() -> {//可以和客户端通讯handler(socket);});}}/*** 编写一个handler方法，和客户端通讯，读取客户端发过来的信息* @param socket*/public static void handler(Socket socket) {try {System.out.println("线程信息id = " + Thread.currentThread().getId() + "名字 = " + Thread.currentThread().getName());byte[] bytes = new byte[1024];//通过socket获取输入流InputStream inputStream = socket.getInputStream();//循环的读取客户端发送的数据while (true) {System.out.println("线程信息id = " + Thread.currentThread().getId() + "名字 = " + Thread.currentThread().getName());System.out.println("read....");int read = inputStream.read(bytes);if (read != -1) {//输出客户端发送的数据System.out.println(new String(bytes, 0, read));} else {break;}}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {System.out.println("关闭和client的连接");try {socket.close();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}} }

这是一个经典的每连接每线程的模型，之所以使用多线程，主要原因在于socket.accept()、socket.read()、socket.write()三个主要函数都是同步阻塞的，当一个连接在处理I/O的时候，系统是阻塞的，如果是单线程的话必然就挂死在那里；但CPU是被释放出来的，开启多线程，就可以让CPU去处理更多的事情。

2）测试步骤：

打开cmd命令输入telnet localhost 8888

会进入到telnet页面

然后在telnet 命令窗口中按下 CTRL+]

发送信息命令 是 send 信息

控制台输出

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客户端：

客户端我也有写的哈😁

package com.crush.bio;import java.io.PrintStream; import java.net.Socket; import java.util.Scanner;public class BIOEchoClient {public static void main(String[] args) throws Exception{Socket client = new Socket("localhost",8888);PrintStream out = new PrintStream(client.getOutputStream());boolean flag = true;while (flag){Scanner scanner = new Scanner(System.in);String inputData = scanner.nextLine().trim();out.println(inputData);if ("byebye".equalsIgnoreCase(inputData)){flag = false;System.out.println("和客户端说再见拉!!!");}}client.close();} }

这个测试就不说了哈，这个蛮简单的。

3）可能会出现的问题

我们使用telnet命令来测试，默认Windows这个命令是关闭的，就会出现和我一样的问题。

打开方式：打开控制面板，点程序，然后再点这个进行选择。

四、BIO存在的缺陷

BIO的最大缺陷就是在于每个请求都需要创建独立的线程进行连接通讯，这样会造成以下几点问题：

当并发数上升到较大的时候，需要创建大量线程来处理，容易给系统造成极大的压力，其次创建太多线程、销毁太多线程，占用系统资源较大。

如果建立连接后，当前线程任务较小，较短，然后之后没有数据可读，则线程会一直阻塞在Read操作上，造成资源的浪费。

五、自言自语

最近在持续更新中，如果你觉得对你有所帮助，也感兴趣的话，关注我吧，让我们一起学习，一起讨论吧。

在学习路上充满好奇心，明白思考的重要性，是支持我一直学习下去的积极推动力吧。希望你也能喜欢上编程！😁

热爱生活，享受生活！！！无论在哪里，无论此时的生活多么艰难，都要记得热爱生活！！！相信总会有光来的。

你好，我是博主宁在春，Java学习路上的一颗小小的种子，也希望有一天能扎根长成苍天大树。

希望与君共勉😁

我们：待别时相见时，都已有所成。

总结

以上是生活随笔为你收集整理的你对Java网络编程了解的如何？Java BIO 网络编程 | Netty 前期知识的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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