java nio socket编程

原创

mob64ca12e60047 2023-10-23 04:59:43 ©著作权

©著作权归作者所有：来自51CTO博客作者mob64ca12e60047的原创作品，请联系作者获取转载授权，否则将追究法律责任

Java NIO Socket编程

概述

Java NIO（New I/O）是Java 1.4引入的一组API，用于提供非阻塞I/O操作的功能。与传统的Java IO（也称为IO流）相比，Java NIO使用了面向缓冲区的数据处理方式，通过使用缓冲区和通道来进行高效的数据传输。其中，Socket编程是Java NIO中的重要组成部分，用于实现基于网络的通信。

Socket和ServerSocket

在Java NIO中，Socket和ServerSocket类用于实现网络通信。Socket类用于客户端，用于建立与服务器之间的连接；而ServerSocket类用于服务器端，用于监听客户端的连接请求。

Socket（客户端）

客户端使用Socket类建立与服务器的连接。下面的代码演示了如何使用Socket类建立一个简单的客户端：

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SocketChannel;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建SocketChannel
            SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
            socketChannel.configureBlocking(false); // 设置为非阻塞模式

            // 连接服务器
            socketChannel.connect(new InetSocketAddress("localhost", 8080));

            // 等待连接完成
            while (!socketChannel.finishConnect()) {
                // 这里可以做一些其他的事情
            }

            // 发送数据
            String message = "Hello, Server!";
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(message.getBytes());
            socketChannel.write(buffer);

            // 关闭SocketChannel
            socketChannel.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

ServerSocket（服务器端）

服务器端使用ServerSocket类监听客户端的连接请求。下面的代码演示了如何使用ServerSocket类建立一个简单的服务器端：

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;

public class Server {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建ServerSocketChannel
            ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
            serverSocketChannel.configureBlocking(false); // 设置为非阻塞模式

            // 绑定端口
            serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(8080));

            // 监听客户端连接
            while (true) {
                SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
                if (socketChannel != null) {
                    // 处理客户端请求
                    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
                    socketChannel.read(buffer);
                    buffer.flip();
                    String message = new String(buffer.array(), 0, buffer.limit());
                    System.out.println("Received message: " + message);

                    // 关闭SocketChannel
                    socketChannel.close();
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

NIO的优势

与传统的Java IO相比，Java NIO提供了许多优势：

非阻塞式IO：Java NIO使用了非阻塞I/O操作，可以在等待数据的同时做其他的事情，提高了系统的吞吐量。
高效的缓冲区处理：Java NIO使用了面向缓冲区的数据处理方式，通过直接操作缓冲区来实现数据传输，省去了传统IO中的数据流转换。
选择器（Selector）：Java NIO提供了选择器的功能，可以同时监听多个通道的IO事件，实现了一对多的IO操作。

关系图

下面是Socket和ServerSocket类的关系图：

erDiagram
    Socket ||--|{ ServerSocket : extends

总结

Java NIO提供了一种更高效的Socket编程方式，通过使用面向缓冲区的数据处理和非阻塞I/O操作，可以提高系统的性能和吞吐量。本文介绍了使用Socket和ServerSocket类实现基于网络的通信的方法，并分析了Java NIO相比Java IO的优势。希望本文对于理解Java NIO Socket编程有所帮助。

参考文献：