Java NIO实战篇:使用Socket实现报文交互

简介: Java NIO实战篇:使用Socket实现报文交互

文章导航

前言

最近有个对接渠道需求,对方提供文档中要求使用Socket短链接的方式进行报文交互,所以这边采用NIO方式编写Socket。

正文

概念介绍

Java共支持3种网络编程模型/IO模式:BIO、NIO、AIO。

什么是JAVA BIO?

同步并阻塞(传统阻塞型),服务器实现模式为 一个连接对应一个线程,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,如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销。

什么是JAVA NIO?

同步非阻塞,服务器实现模式为 一个线程处理多个请求(连接),即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上,多路复用器轮询到连接有I/O请求就进行处理。

什么是JAVA AIO

异步非阻塞,AIO 引入 异步通道 的概念,采用了 Proactor 模式,简化了程序编写,有效的请求才启动线程,它的特点是:先由操作系统完成后才通知服务端程序启动线程去处理,一般适用于连接数较多且连接时间较长的应用。

代码编写

package nio;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.Socket;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class SocketServer extends Thread {
    private int port = 9999;
    private String ip = "127.0.0.1";
    private Boolean startListener = true;
    private int threadPoolSize = 10;
    @Override
    public void run() {
        Selector selector = null;
        ServerSocketChannel socketChannel = null;
        int nKeys = 0;
        try {
            selector = Selector.open();
            socketChannel = ServerSocketChannel.open();
            InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress(ip, port);
            //信道绑定IP、端口
            socketChannel.socket().bind(inetSocketAddress);
            //设置非阻塞
            socketChannel.configureBlocking(false);
            //注册选择器
            socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
            //开始监听
            System.out.println("开启监听");
            while (startListener) {
                //设置超时时间,多久返回一次选择器key
                nKeys = selector.select(100);
                if (nKeys > 0) {
                    Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys();
                    Iterator<SelectionKey> it = selectedKeys.iterator();
                    while (it.hasNext()) {
                        SelectionKey key = it.next();
                        Socket socket = null;
                        it.remove();
                        if (key.isAcceptable()) {  //处理连接事件
                            SocketChannel channel = socketChannel.accept();
                            channel.configureBlocking(false);  //设置为非阻塞
                            System.out.println("client:" + channel.getLocalAddress() + " is connect");
                            channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ); //注册客户端读取事件到selector
                        } else if (key.isReadable()) {  //处理读取事件
                            ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
                            SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel();
                            channel.read(byteBuffer);
                            //获取请求报文
                            String requestInfo = new String(byteBuffer.array(),"GBK");
                            System.out.println("请求报文:"+requestInfo+"--"+requestInfo.length());
                            try {
                                if (requestInfo!=null&&!requestInfo.equals("")) {
                                    //响应报文
                                    String newData="ZhuDaChang";
                                    ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(newData.getBytes().length);
                                    buf.clear();
                                    buf.put(newData.getBytes());
                                    buf.flip();
                                    while (buf.hasRemaining()) {
                                        channel.write(buf);
                                    }
                                    buf.clear();
                                }
                            }catch (Exception e){
                                e.printStackTrace();
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (socketChannel != null) {
                    socketChannel.close();
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
                System.out.println("关闭ServerSocketChannel异常" + e.getMessage());
            }
        }
    }
}

ByteBuffer.allocate()方法,指定一个大小的缓存空间,这个缓存空间需要我们去判断请求报文的大概长度范围,定义适量的空间大小,如果空间太小则会丢失报文,太大浪费空间。

测试

编写代码入口

package nio;
public class SocketMain {
    public static void main(String[] args) {
        SocketServer socketServer=new SocketServer();
        Thread thread=new Thread(socketServer);
        thread.start();
    }
}

862012541ed6477b2fdaca00146f28be_07faea84a4db4ca6aab4aa3ace73f65e.png

telnet测试

连接命令:telnet 127.0.0.1 9999

返回响应信息:

踩坑点

客户端窗口按快捷键:ctrl + ] 进入窗口模式

c    - close                    关闭当前连接
d    - display                  显示操作参数
o    - open hostname [port]     连接到主机(默认端口 23)。
q    - quit                     退出 telnet
set  - set                      设置选项(键入 'set ?' 获得列表)
sen  - send                     将字符串发送到服务器
st   - status                   打印状态信息
u    - unset                    解除设置选项(键入 'set ?' 获得列表)
?/h  - help                     打印帮助信息

30abeb1bde5506ba1f131878c4dbfa45_38297877eedf44d9a1cac575b98b7fde.png

客户端主动断开

我们按c关闭连接,发现后台报错了,这是因为当前读取内容读不到值了。

解决方法

查询是否读取到值,如果客户端可能端口了连接,此时会返回-1

总结

本篇文章介绍了常见IO的基本概念,及其编写NIO实现Socket案例。

目录
相关文章
|
7天前
|
存储 负载均衡 Java
Jetty技术深度解析及其在Java中的实战应用
【9月更文挑战第3天】Jetty,作为一款开源的、轻量级、高性能的Java Web服务器和Servlet容器,自1995年问世以来,凭借其卓越的性能、灵活的配置和丰富的扩展功能,在Java Web应用开发中占据了举足轻重的地位。本文将详细介绍Jetty的背景、核心功能点以及在Java中的实战应用,帮助开发者更好地理解和利用Jetty构建高效、可靠的Web服务。
21 2
|
13天前
|
Java 开发者
Java中的多线程编程基础与实战
【9月更文挑战第6天】本文将通过深入浅出的方式,带领读者了解并掌握Java中的多线程编程。我们将从基础概念出发,逐步深入到代码实践,最后探讨多线程在实际应用中的优势和注意事项。无论你是初学者还是有一定经验的开发者,这篇文章都能让你对Java多线程有更全面的认识。
17 1
|
18天前
|
数据采集 存储 前端开发
Java爬虫开发:Jsoup库在图片URL提取中的实战应用
Java爬虫开发:Jsoup库在图片URL提取中的实战应用
|
21天前
|
Java C# 容器
Java代码的第一行实战
这段代码展示了Java的基本结构,包括`package`(包)、`public`(访问修饰符)、`class`(类)、`static`(静态)、`void`(空)及`System.out.println()`(系统输出)。同时介绍了Java中的注释、数据类型(如`byte`、`short`、`int`、`long`、`float`、`double`、`char`、`boolean`)、变量、常量、运算符、类型转换、赋值运算符、关系运算符与逻辑运算符等内容。通过生动的例子帮助理解各种概念。
20 2
|
21天前
|
Java 开发者 UED
“Java开发者必看:异步编程实战解析,掌握这些技巧,让你的代码跑得更快!
【8月更文挑战第30天】随着互联网技术的发展,系统性能和用户体验成为关注焦点。异步编程作为提高应用响应速度和吞吐量的技术,在Java中广泛采用。本文详细介绍了Java异步编程的概念与优势,并通过实战示例展示了如何利用Future、Callable及CompletableFuture在实际项目中实施异步编程,帮助开发者更好地理解和应用这一技术。
36 2
|
21天前
|
IDE Java 测试技术
揭秘Java高效编程:测试与调试实战策略,让你代码质量飞跃,职场竞争力飙升!
【8月更文挑战第30天】在软件开发中,测试与调试对确保代码质量至关重要。本文通过对比单元测试、集成测试、调试技巧及静态代码分析,探讨了多种实用的Java测试与调试策略。JUnit和Mockito分别用于单元测试与集成测试,有助于提前发现错误并提高代码可维护性;Eclipse和IntelliJ IDEA内置调试器则能快速定位问题;Checkstyle和PMD等工具则通过静态代码分析发现潜在问题。综合运用这些策略,可显著提升代码质量,为项目成功打下坚实基础。
35 2
|
19天前
|
网络协议 C# 开发者
WPF与Socket编程的完美邂逅:打造流畅网络通信体验——从客户端到服务器端,手把手教你实现基于Socket的实时数据交换
【8月更文挑战第31天】网络通信在现代应用中至关重要,Socket编程作为其实现基础,即便在主要用于桌面应用的Windows Presentation Foundation(WPF)中也发挥着重要作用。本文通过最佳实践,详细介绍如何在WPF应用中利用Socket实现网络通信,包括创建WPF项目、设计用户界面、实现Socket通信逻辑及搭建简单服务器端的全过程。具体步骤涵盖从UI设计到前后端交互的各个环节,并附有详尽示例代码,助力WPF开发者掌握这一关键技术,拓展应用程序的功能与实用性。
42 0
|
19天前
|
安全 Java
Java并发编程实战:使用synchronized和ReentrantLock实现线程安全
【8月更文挑战第31天】在Java并发编程中,保证线程安全是至关重要的。本文将通过对比synchronized和ReentrantLock两种锁机制,深入探讨它们在实现线程安全方面的优缺点,并通过代码示例展示如何使用这两种锁来保护共享资源。
|
21天前
|
Java 程序员 调度
Java中的多线程基础与实战应用
【8月更文挑战第30天】在Java的世界里,多线程是提升程序性能的利器,但也是新手开发者常碰壁的难点。本文旨在通过浅显易懂的语言和生动的比喻,带领读者走进Java多线程的大门。我们将从线程的基本概念出发,逐步深入到线程的创建、启动、管理以及同步机制,最后通过一个简易版的图书管理系统实例,展示如何在实际开发中灵活运用多线程技术。