JDK7新特性<八>異步io/AIO

概述

JDK7引入了Asynchronous I/O。I/O程式設計中，常用到兩種模式：Reactor 和 Proactor。Reactor就是Java的NIO。當有事件觸發時，我們得到通知，進行相應的處理。Proactor就是我們今天要講的 AIO了。AIO進行I/O操作，都是異步處理，當事件完成時，我們會得到通知。

JDK7的 AIO包括網絡和檔案操作。兩者大同小異，本文通過一個完整的用戶端/伺服器Sample來詳細說明aio的網絡操作。

AIO提供了兩種異步操作的監聽機制。第一種通過傳回一個Future對象來事件，調用其get（）會等到操作完成。第二種類似于回調函數。在進行異步操作時，傳遞一個CompletionHandler，當異步操作結束時，會調用CompletionHandler.complete 接口

範例

    這個範例功能比較簡單，就是用戶端向服務端發送一個“test”指令，然後結束。

      服務端程式 Sever.java

Java代碼  

1. import java.io.IOException;  
2. import java.net.InetSocketAddress;  
3. import java.nio.ByteBuffer;  
4. import java.nio.channels.AsynchronousServerSocketChannel;  
5. import java.nio.channels.AsynchronousSocketChannel;  
6. import java.util.concurrent.ExecutionException;  
7. import java.util.concurrent.Future;  
8. import java.util.concurrent.TimeUnit;  
9. import java.util.concurrent.TimeoutException;  
10. public class Server {  
11.     private AsynchronousServerSocketChannel server;  
12.     public Server()throws IOException{  
13.         server = AsynchronousServerSocketChannel.open().bind(new InetSocketAddress(8888));  
14.     }  
15.     public void start() throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException{  
16.         Future<AsynchronousSocketChannel> future = server.accept();  
17.         AsynchronousSocketChannel socket = future.get();  
18.         ByteBuffer readBuf = ByteBuffer.allocate(1024);  
19.         socket.read(readBuf).get(100, TimeUnit.SECONDS);  
20.         System.out.printf("Receiver:%s%n",new String(readBuf.array()));  
22.     public static void main(String args[]) throws Exception{  
23.         new Server().start();  
25. }  

 用戶端程式 （Future版本）

6. public class AIOClientWithFuture {  
7.     private final AsynchronousSocketChannel client;  
8.     public AIOClientWithFuture() throws IOException{  
9.         client = AsynchronousSocketChannel.open();  
11.     public void sendMsg() throws InterruptedException, ExecutionException{  
12.         client.connect(new InetSocketAddress("localhost",8888));  
13.         client.write(ByteBuffer.wrap("test".getBytes())).get();  
15.     public static void main(String...args) throws Exception{  
16.         AIOClientWithFuture client = new AIOClientWithFuture();  
17.         client.sendMsg();  

 用戶端程式（CompleteHandler版本）

4. import java.nio.channels.CompletionHandler;  
5. public class AIOClientWithHandler {  
6.     private final AsynchronousSocketChannel client ;  
7.     public AIOClientWithHandler() throws Exception{  
8.        client = AsynchronousSocketChannel.open();  
10.     public void start()throws Exception{  
11.         client.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1",8888),null,new CompletionHandler<Void,Void>() {  
12.             @Override  
13.             public void completed(Void result, Void attachment) {  
14.                 try {  
15.                     client.write(ByteBuffer.wrap("test".getBytes())).get();  
16.                 } catch (Exception ex) {  
17.                     ex.printStackTrace();  
18.                 }  
19.             }  
21.             public void failed(Throwable exc, Void attachment) {  
22.                 exc.printStackTrace();  
24.         });  
26.     public static void main(String args[])throws Exception{  
27.         new AIOClientWithHandler().start();  

 相關類說明

AsynchronousSocketChannel 跟 SocketChannel操作類似，隻不過改成異步接口了

AsynchronousServerSocketChannel跟ServerSocketChannel操作類似，隻不過改成異步接口了

CompletionHandler 接口包括兩個方法

    void completed(V result, A attachment);

    void failed(Throwable exc, A attachment);

總結

       本文隻是對jdk7的aio使用做了一個簡單的說明。至于其性能提升多少，如何改進現有的網絡應用程式，還在摸索中。這裡推薦一個比較成熟的網絡架構Project Grizzly:​​http://grizzly.dev.java.net​​。據說已經用aio重新實作了，有興趣的同學可以去研究一下源碼。