JDK7新特性<八>异步io/AIO

概述

JDK7引入了Asynchronous I/O。I/O编程中，常用到两种模式：Reactor 和 Proactor。Reactor就是Java的NIO。当有事件触发时，我们得到通知，进行相应的处理。Proactor就是我们今天要讲的 AIO了。AIO进行I/O操作，都是异步处理，当事件完成时，我们会得到通知。

JDK7的 AIO包括网络和文件操作。两者大同小异，本文通过一个完整的客户端/服务器Sample来详细说明aio的网络操作。

AIO提供了两种异步操作的监听机制。第一种通过返回一个Future对象来事件，调用其get（）会等到操作完成。第二种类似于回调函数。在进行异步操作时，传递一个CompletionHandler，当异步操作结束时，会调用CompletionHandler.complete 接口

范例

    这个范例功能比较简单，就是客户端向服务端发送一个“test”命令，然后结束。

      服务端程序 Sever.java

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.AsynchronousServerSocketChannel;
import java.nio.channels.AsynchronousSocketChannel;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

public class Server {
    private AsynchronousServerSocketChannel server;

    public Server()throws IOException{
        server = AsynchronousServerSocketChannel.open().bind(new InetSocketAddress(8888));
    }

    public void start() throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException{
        Future<AsynchronousSocketChannel> future = server.accept();
        AsynchronousSocketChannel socket = future.get();

        ByteBuffer readBuf = ByteBuffer.allocate(1024);
        socket.read(readBuf).get(100, TimeUnit.SECONDS);

        System.out.printf("Receiver:%s%n",new String(readBuf.array()));
    }

    public static void main(String args[]) throws Exception{
        new Server().start();
    }
}

 客户端程序 （Future版本）

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.AsynchronousSocketChannel;
import java.util.concurrent.ExecutionException;

public class AIOClientWithFuture {
    private final AsynchronousSocketChannel client;

    public AIOClientWithFuture() throws IOException{
        client = AsynchronousSocketChannel.open();
    }

    public void sendMsg() throws InterruptedException, ExecutionException{
        client.connect(new InetSocketAddress("localhost",8888));
        client.write(ByteBuffer.wrap("test".getBytes())).get();
    }
    public static void main(String...args) throws Exception{
        AIOClientWithFuture client = new AIOClientWithFuture();
        client.sendMsg();
    }
}

 客户端程序（CompleteHandler版本）

import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.AsynchronousSocketChannel;
import java.nio.channels.CompletionHandler;

public class AIOClientWithHandler {
    private final AsynchronousSocketChannel client ;

    public AIOClientWithHandler() throws Exception{
       client = AsynchronousSocketChannel.open();
    }

    public void start()throws Exception{
        client.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1",8888),null,new CompletionHandler<Void,Void>() {
            @Override
            public void completed(Void result, Void attachment) {
                try {
                    client.write(ByteBuffer.wrap("test".getBytes())).get();
                } catch (Exception ex) {
                    ex.printStackTrace();
                }
            }

            @Override
            public void failed(Throwable exc, Void attachment) {
                exc.printStackTrace();
            }
        });
    }

    public static void main(String args[])throws Exception{
        new AIOClientWithHandler().start();
    }
}

 相关类说明

AsynchronousSocketChannel 跟 SocketChannel操作类似，只不过改成异步接口了

AsynchronousServerSocketChannel跟ServerSocketChannel操作类似，只不过改成异步接口了

CompletionHandler 接口包括两个方法

    void completed(V result, A attachment);

    void failed(Throwable exc, A attachment);

总结

       本文只是对jdk7的aio使用做了一个简单的说明。至于其性能提升多少，如何改进现有的网络应用程序，还在摸索中。这里推荐一个比较成熟的网络框架Project Grizzly:http://grizzly.dev.java.net。据说已经用aio重新实现了，有兴趣的同学可以去研究一下源码。

参考资料

（以下有些资料使用的jdk7版本太低，很多接口已经更改了，慎入!：）

http://www.ibm.com/developerworks/java/library/j-nio2-1/index.html?

http://www.iteye.com/topic/446298

http://www.iteye.com/topic/472333

本文是jdk7系列的终结了，感谢大家的支持！更多的内容可以访问我的blog

http://www.iamcoding.com