Java中怎么實現BIO阻塞式網絡編程

這篇文章將為大家詳細講解有關Java中怎么實現BIO阻塞式網絡編程，文章內容質量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。

阻塞IO的含義

阻塞（blocking）IO ：阻塞是指結果返回之前，線程會被掛起，函數只有在得到結果之后（或超時）才會返回

非阻塞（non-blocking）IO ：非阻塞和阻塞的概念相對應，指在不能立刻得到結果之前，該函數不會阻塞當前線程，而會立刻返回

同步（synchronous）IO ：應用阻塞在發(fā)送或接受數據的狀態(tài)，直至數據成功傳輸（或返回失?。?，簡單來說就是必須一件一件事做,等前一件做完了才能做下一件事

異步（asynchronous）IO ：應用發(fā)送或接受數據后立即返回，實際處理這個調用的程序在完成后，通過狀態(tài)、通知和回調來通知調用者

阻塞和非阻塞是獲取資源的方式，同步和異步是程序如何處理資源的邏輯。

BIO網絡編程

首先我們來看一段最基礎的Java網絡編程代碼示例：

服務器端代碼示例：

public class BIOServerV1 {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
    System.out.println("服務器啟動成功");
    while (!serverSocket.isClosed()) {

      Socket request = serverSocket.accept(); // 阻塞

      System.out.println("收到新連接：" + request.toString());

      try {
        InputStream inputStream = request.getInputStream(); // 獲取數據流        BufferedReader bufferedReader =
            new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream, "utf-8"));
        String message;
        while ((message = bufferedReader.readLine()) != null) {
          if (message.length() == 0) {
            break;
          }
          System.out.println("消息內容為：" + message);
        }
        System.out.println("收到數據，來自：" + request.toString());
      } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
      } finally {
        request.close();
      }
    }
    serverSocket.close();
  }
}

客戶端代碼示例：

public class BIOClient {
  public static void main(String[] args) throws IOException {
    Socket socket = new Socket("localhost", 8080);
    OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
    Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    System.out.println("請輸入：");
    String message = scanner.nextLine();
    outputStream.write(message.getBytes(Charset.forName("UTF-8")));
    scanner.close();
    socket.close();
  }
}

這個版本服務器端的代碼同一時刻只能支持一個網絡連接，在建立連接之后服務端線程會被阻塞，只有在已建立連接的客戶端處理完數據關閉連接之后，后續(xù)的連接請求才能一個一個的處理，而為了能并發(fā)的處理多個請求我們在下一個版本中加入多線程的代碼。

public class BIOServerV2 {
  private static ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
  public static void main(String[] args) throws IOException {
    ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
    System.out.println("服務器啟動成功");
    while (!serverSocket.isClosed()) {
      Socket request = serverSocket.accept();
      System.out.println("收到新連接：" + request.toString());

      // 多線程接收多個連接
      executorService.submit(
          () -> {
            try {
              InputStream inputStream = request.getInputStream();
              BufferedReader bufferedReader =
                  new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream, "utf-8"));
              String message;
              while ((message = bufferedReader.readLine()) != null) {
                if (message.length() == 0) {
                  break;
                }
                System.out.println("消息內容為：" + message);
              }
              System.out.println("收到數據，來自：" + request.toString());
            } catch (IOException e) {
              e.printStackTrace();
            } finally {
              try {
                request.close();
              } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
              }
            }
          });
    }
    serverSocket.close();
  }
}

這個版本的代碼在加入多線程后可以并發(fā)的處理多個連接，但是它只能處理Java客戶端的連接不能處理瀏覽器端的連接，而為了能與瀏覽器端交互我們需要了解HTTP協議的內容。

HTTP協議

HTTP協議請求數據包解析

HTTP協議響應數據包解析

HTTP協議響應狀態(tài)碼:

BIO網絡編程處理瀏覽器請求

在了解了HTTP協議的內容之后我們就可以依據HTTP協議的內容編寫程序來處理瀏覽器請求。在之前多線程版本的代碼之上我們需要對數據根據HTTP協議的內容進行處理，代碼示例如下：

public class BIOServerV3 {
  private static ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
  public static void main(String[] args) throws IOException {
    ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
    System.out.println("服務器啟動成功");
    while (!serverSocket.isClosed()) {
      Socket request = serverSocket.accept();
      System.out.println("收到新連接：" + request.toString());

      // 多線程接收多個連接
      executorService.submit(
          () -> {
            try {
              InputStream inputStream = request.getInputStream();
              BufferedReader bufferedReader =
                  new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream, "utf-8"));
              String message;
              while ((message = bufferedReader.readLine()) != null) {
                if (message.length() == 0) {
                  break;
                }

                // 拿到消息后可以解析消息拿到請求方法，請求數據等內容
                System.out.println("消息內容為：" + message);

              }
              System.out.println("收到數據，來自：" + request.toString());

              // 根據HTTP協議響應數據包返回數據給瀏覽器
              OutputStream outputStream = request.getOutputStream();
              outputStream.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n".getBytes());
              outputStream.write("Content-Length: 11\r\n\r\n".getBytes());
              outputStream.write("Hello World".getBytes());
              outputStream.flush();
            } catch (IOException e) {
              e.printStackTrace();
            } finally {
              try {
                request.close();
              } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
              }
            }
          });
    }
    serverSocket.close();
  }
}

關于Java中怎么實現BIO阻塞式網絡編程就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，可以學到更多知識。如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到。