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Netty4自学笔记 (1) - Java BIO

2012年,由于项目的需要我第一次接触到了Netty,当时Netty还处于3.x版本。我用十几篇博文记录了自己自学Netty的过程,虽然内容浅薄,但没想到被各处转载,我想主要是因为当时Netty的资料确实较少的缘故。

五六年过去了,Netty早已发展到了4.x系列,好奇也好,求知也罢,我打算重学Netty,虽然严格来说,我已不是IT从业人员,但我仍希望保留对技术的热爱与追求。

学习Netty,就免不了先去了解Java中的几种通信模型。我不想先去学习很多概念,单刀直入,就先从最容易理解的BIO(阻塞I/O)学起。

阻塞I/O,顾名思义,就是服务端在接受到客户端的请求时,在当前线程下是阻塞执行的。只有当一个客户端请求关闭后,才能接受其他客户端的请求。阻塞I/O的JDK原生实现代码如下:

服务端

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package com.coderli.nettylab.bio;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

/**
 * @author lihongzhe 2018-06-19 11:06
 */
public class BioServer {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket socketServer = new ServerSocket();
        socketServer.bind(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 7080)); 
        for (; ; ) {
            Socket socket = socketServer.accept();
            System.out.println("接收到新的连接请求。");
            InputStream is = socket.getInputStream();
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
            String line = reader.readLine();
            System.out.println(line);
            socket.getOutputStream().write("Hello, I'm server.".getBytes());
            socket.shutdownOutput();
        }
    }

}

客户端

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package com.coderli.nettylab.bio;

import java.io.*;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.SocketImpl;

/**
 * @author lihongzhe 2018-06-21 23:24
 */
public class BioClient {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket();
        socket.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 7080));
        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        InputStream is = socket.getInputStream();
        os.write("Hello, I'm client.".getBytes());
        socket.shutdownOutput();
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));
        System.out.println(br.readLine());
        socket.close();
    }

}

简单解释一下上述代码:

  1. 服务端,通过 socketServer.bind() 绑定到指定的端口;
  2. 服务端,通过 socketServer.accept() 开启监听,等待客户端连接。当没有客户端连接时,代码阻塞在此处;
  3. 客户端,先构造一个Socket实例,然后通过socket.connect()函数连接到刚服务端绑定的端口上。此时,若成果连接,则服务端代码继续执行;
  4. 服务端,socketServer.accept() 函数返回一个Socket实例,在实例中可以得倒输入(InputStream)/输出(OutputStream)流,用于与客户端之间读取/写入数据;
  5. 由于底层依赖的协议并没有要求数据流必须一次传输完成,实际上对于要传输的数据,可多次调用 socket.getOutputStream().write()函数写入数据。因此,必须有明确的手段标明一次数据传输的结束, socket.shutdownOutput()函数的作用正是如此。

由此可见,服务端同一时刻、同一线程只能处理来自一个客户端的请求,显然这种连接模式的并发效率并不能令人满意。

我暂不深究更多的细节,接下来先去了解一下Java NIO模式的特点和开发方式。

本文由作者按照 CC BY 4.0 进行授权