java解析原始报文实例 java 报文处理

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• 正文

• 概念介绍

• 什么是JAVA BIO？
• 什么是JAVA NIO？
• 什么是JAVA AIO？

• 代码编写
• 测试
• 踩坑点

• 总结

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();
    }
}

telnet测试

连接命令：telnet 127.0.0.1 9999

输入报文信息：

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

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。