11月
05

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https://www.yuque.com/iohao/game/wsgmba 一个java的网络游戏服务器框架

https://waylau.com/essential-netty-in-action/index.html 《Netty 实战(精髓)》是对 Norman Maurer 的 《Netty in Action》(基于 MEAP v10)的一个中文精简。

I/O模型

I/O模型基本说明

  • I/O 模型简单的理解：就是用什么样的通道进行数据的发送和接受，很大程度上决定了程序通信的性能

  • java支持三种网络编程I/O模式：BIO NIO AIO

  • java BIO ：同步并阻塞（传统阻塞型) 服务器实现模式为一个连接一个线程，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就会造成不必要的线程开销

  • 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

  • Java AIO ：异步非阻塞，AIO引入异步通道的概念，采用Proactor模式，简化了程序编写，有效的请求才启动线程，他的特点是先由操作系统完成后才通知服务器程序启动线程去处理，一般适用于连接数较多，且连接时间长的应用

BIO NIO AIO 使用场景分析

  • BIO方式适用于连接数目比较小且固定的架构，这种方式对服务器的资源要求比较高，并发局限于应用中，程序简单易懂
  • NIO方式适用于连接数目多且连接比较短（轻操作）的架构，比如聊天服务器，弹幕系统，网络间通讯等。编程比较复杂，JDK1.4开始支持。
  • AIO方式使用于连接数目多且连接比较长（重操作）的架构，比如相册服务器，充分调用OS参与并发操作，编程比较复杂，JDK7开始支持。

java BIO 基本介绍

  • java BIO就是传统的java io编程，其相关的类和接口在java.io当中
  • BIO(blocking I/O) ：同步阻塞，服务器实现模式为一个连接一个线程，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，可以通过线程池机制改善（实现多个客户连接服务器）
  • BIO方式适用于连接数目比较少切固定的架构，这种方式对服务器的资源要求比较高，并发局限于应用中，JDK1.4以前唯一选择，程序简单易理解

javaBIO 工作机制

BIO编程流程

  • 服务器端启动一个ServerSocker

  • 客户端启动Socker对服务器进行通信，默认情况下服务器端需要对每一个用户建立一个线程与之通信

  • 客户端发出请求后，先咨询服务器是否有线程响应，如果没有则会等待，或者被拒绝

  • 如果有响应，客户端线程会等待请求结束后，在继续执行

JavaBIO应用实例

使用BIO模型编写一个服务器端，监听6666端口，当有客户端连接时，就启动一个线程与之通讯。

要求线程池机制完善，可以连接多个客户端

服务器端可以接受客户端发送的数据（telnet 方式即可）

public class BIOServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        //创建ServerSocket
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
        System.out.println("服务器启动了");
        while (true) {
            System.out.println("线程信息id="+Thread.currentThread().getId()+" 名字 ="+Thread.currentThread().getName());
            //监听，等待客户端连接
            System.out.println("等待连接");
            Socket accept = serverSocket.accept();
            System.out.println("连接到一个客户端");
            cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    handler(accept);
                }
            });
        }
    }

    public static void handler(Socket socket) {
        byte[] bytes = new byte[1024];
        try {
            System.out.println("线程信息id="+Thread.currentThread().getId()+" 名字 ="+Thread.currentThread().getName());
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            while (true) {
                int read = inputStream.read(bytes);
                if (read != -1) {
                    System.out.println("接收到数据");
                    System.out.println(new String(bytes, 0, read));
                } else {
                    break;
                }
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            {
                System.out.println("关闭和client的连接");
                try{
                    socket.close();
                }catch (Exception e){
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

打开cmd窗口 telnet 127.0.0.1 6666 进行连接

ctrl + ]进行输入

send hello 向服务端发送hello 数据

  • 报错

    'telnet’不是内部或外部命令，也不是可运行的程序或批处理文件

    解决办法：控制面板勾选telnet客户端

Java BIO 问题分析

  • 没有请求都需要建立独立的线程，与对应的客户端进行数据read ,业务处理，数据write
  • 当并发数较大是，需要创建大量线程来处理连接，系统资源占用较大
  • 建立连接后，如果当前线程暂时没有数据可读，则线程就阻塞在read操作上，造成线程资源浪费
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