java核心學習(三十三) 網絡編程---AIO實現異步Socket通信

　　AIO需要操作系統的支持，在linux內核2.6版本中加入了對真正異步IO的支持，java從jdk1.7開始支持AIO

核心類有AsynchronousSocketChannel 、AsynchronousServerSocketChannel、AsynchronousChannelGroup

　　前兩個個類是javaAIO為TCP通信提供的異步Channel。看名字就知道應該是干什么的了。

　　創建AsynchronousServerSocketChannel的代碼如下：　　　　

AsynchronousServerSocketChannel serverChannel = AsynchronousServerSocketChannel.open().bind(new InetSocketAddress(PORT));

　　其中open()有一個重載方法，可以使用指定的AsynchronousChannelGroup來創建AsynchronousServerSocketChannel。

　　AsynchronousChannelGroup是異步Channel的分組管理器，它可以實現資源共享。創建AsynchronousChannelGroup時，需要傳入一個ExecutorService，也就是綁定一個線程池，該線程池負責兩個任務：處理IO事件和觸發CompletionHandler回調接口。代碼如下：

　　

AsynchronousServerSocketChannel serverSocketChannel = null;
        try {
            ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(80);
            AsynchronousChannelGroup channelGroup = AsynchronousChannelGroup.withThreadPool(executorService);
            serverSocketChannel = AsynchronousServerSocketChannel.open(channelGroup).bind(new InetSocketAddress(9000));
        }catch (IOException ioe){
            ioe.printStackTrace();
        }

　　　　AsynchronousServerSocketChannel創建成功后，類似於ServerSocket，也是調用accept()方法來接受來自客戶端的連接，由於異步IO實際的IO操作是交給操作系統來做的，用戶進程只負責通知操作系統進行IO和接受操作系統IO完成的通知。所以異步的ServerChannel調用accept()方法后，當前線程不會阻塞，程序也不知道accept()方法什么時候能夠接收到客戶端請求並且操作系統完成網絡IO，為解決這個問題，AIO為accept方法提供兩個版本：

　　　　Future<AsynchronousSocketChannel> accept() ：開始接收客戶端請求，如果當前線程需要進行網絡IO（即獲得AsynchronousSocketChannel），則應該調用該方法返回的Future對象的get()方法，但是get方法會阻塞該線程，所以這種方式是阻塞式的異步IO。

　　　　<A> void accept(A attachment ,CompletionHandler<AsynchronousSocketChannel,? super A> handler)：開始接受來自客戶端請求，連接成功或失敗都會觸發CompletionHandler對象的相應方法。其中AsynchronousSocketChannel就代表該CompletionHandler處理器在處理連接成功時的result是AsynchronousSocketChannel的實例。

　　　　而CompletionHandler接口中定義了兩個方法，

　　　　　　completed(V result , A attachment)：當IO完成時觸發該方法，該方法的第一個參數代表IO操作返回的對象，第二個參數代表發起IO操作時傳入的附加參數。

　　　　　　faild(Throwable exc, A attachment)：當IO失敗時觸發該方法，第一個參數代表IO操作失敗引發的異常或錯誤。

　　　　使用第一種accept方法需要如下代碼

　　　　

while (true){
            Future<AsynchronousSocketChannel> future = serverSocketChannel.accept();
            AsynchronousSocketChannel socketChannel = null;
            try {
                socketChannel = future.get();
                socketChannel.write(ByteBuffer.wrap("ssss".getBytes("UTF-8")));
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }


        }

　　　　通常使用第二種accept，實現自己的CompletionHandler實現類。

 

　　　　而AsynchronousSocketChannel的的用法與Socket類似，由三個方法，但是不同的是每個方法又分為Future版本與CompletionHandler版本。

　　　　　　connect():用於連接到指定端口，指定IP地址的服務器

　　　　　　read()、write():完成讀寫。

　　　　注意！使用異步Channel時，accept()、connect()、read()、write()等方法都不會阻塞，也就是說如果使用返回Future的這些方法，程序並不能直到什么時候成功IO，必須要使用get方法，等get方法的阻塞結束后才能確保IO完成，繼續執行下面的操作。