javasocketnio

① java中IO與NIO的區別和使用場景

在java2以前，傳統的socket IO中，需要為每個連接創建一個線程，當並發的連接數量非常巨大時，線程所佔用的棧內存和CPU線程切換的開銷將非常巨大。java5以後使用NIO，不再需要為每個線程創建單獨的線程，可以用一個含有限數量線程的線程池，甚至一個線程來為任意數量的連接服務。由於線程數量小於連接數量，所以每個線程進行IO操作時就不能阻塞，如果阻塞的話，有些連接就得不到處理，NIO提供了這種非阻塞的能力。

NIO 設計背後的基石：反應器模式，用於事件多路分離和分派的體系結構模式。

反應器（Reactor）：用於事件多路分離和分派的體系結構模式

通常的，對一個文件描述符指定的文件或設備, 有兩種工作方式: 阻塞 與非阻塞 。所謂阻塞方式的意思是指, 當試圖對該文件描述符進行讀寫時, 如果當時沒有東西可讀,或者暫時不可寫, 程序就進入等待 狀態, 直到有東西可讀或者可寫為止。而對於非阻塞狀態, 如果沒有東西可讀, 或者不可寫, 讀寫函數馬上返回, 而不會等待 。

一種常用做法是：每建立一個Socket連接時，同時創建一個新線程對該Socket進行單獨通信（採用阻塞的方式通信）。這種方式具有很高的響應速度，並且控制起來也很簡單，在連接數較少的時候非常有效，但是如果對每一個連接都產生一個線程的無疑是對系統資源的一種浪費，如果連接數較多將會出現資源不足的情況。

另一種較高效的做法是：伺服器端保存一個Socket連接列表，然後對這個列表進行輪詢，如果發現某個Socket埠上有數據可讀時（讀就緒），則調用該socket連接的相應讀操作；如果發現某個 Socket埠上有數據可寫時（寫就緒），則調用該socket連接的相應寫操作；如果某個埠的Socket連接已經中斷，則調用相應的析構方法關閉該埠。這樣能充分利用伺服器資源，效率得到了很大提高。

傳統的阻塞式IO，每個連接必須要開一個線程來處理，並且沒處理完線程不能退出。

非阻塞式IO，由於基於反應器模式，用於事件多路分離和分派的體系結構模式，所以可以利用線程池來處理。事件來了就處理，處理完了就把線程歸還。而傳統阻塞方式不能使用線程池來處理，假設當前有10000個連接，非阻塞方式可能用1000個線程的線程池就搞定了，而傳統阻塞方式就需要開10000個來處理。如果連接數較多將會出現資源不足的情況。非阻塞的核心優勢就在這里。

為什麼會這樣，下面就對他們做進一步細致具體的分析：

首先，我們來分析傳統阻塞式IO的瓶頸在哪裡。在連接數不多的情況下，傳統IO編寫容易方便使用。但是隨著連接數的增多，問題傳統IO就不行了。因為前面說過，傳統IO處理每個連接都要消耗一個線程，而程序的效率當線程數不多時是隨著線程數的增加而增加，但是到一定的數量之後，是隨著線程數的增加而減少。這里我們得出結論，傳統阻塞式IO的瓶頸在於不能處理過多的連接。

然後，非阻塞式IO的出現的目的就是為了解決這個瓶頸。而非阻塞式IO是怎麼實現的呢？非阻塞IO處理連接的線程數和連接數沒有聯系，也就是說處理 10000個連接非阻塞IO不需要10000個線程，你可以用1000個也可以用2000個線程來處理。因為非阻塞IO處理連接是非同步的。當某個鏈接發送請求到伺服器，伺服器把這個連接請求當作一個請求"事件"，並把這個"事件"分配給相應的函數處理。我們可以把這個處理函數放到線程中去執行，執行完就把線程歸還。這樣一個線程就可以非同步的處理多個事件。而阻塞式IO的線程的大部分時間都浪費在等待請求上了。

所謂阻塞式IO流，就是指在從數據流當中讀寫數據的的時候，阻塞當前線程，直到IO流可以

重新使用為止，你也可以使用流的avaliableBytes()函數看看當前流當中有多少位元組可以讀取，這樣

就不會再阻塞了。

② JAVA 非阻塞通信（NIO）相比普通socket通信,非阻塞表現在哪裡本質區別是什麼

0，重連，重新再來過一次唄。
1，NIO 本身是提供非阻塞式的網路訪問，使用 selector 來輪詢事件，因此用 selector 才能改進性能，一個 selector 可以用在多個 socket 通信中而不像以前傳統的一個線程一個 socket 流這么麻煩地管理它們。
2，客戶端與服務端是互不影響的，完全不相關。我們完全不需要關心對方是C++ / VB 還是 Java ，只要雙方使用的都是 TCP 協議就行了。

NIO 是在與操作系統的模塊打交道，盡量提高性能，所有的真實過程其實都是在 JVM 的 native 代碼與操作系統中處理了，對我們應用程序來說，使用什麼方法並沒有區別。