Java IO: BIO, NIO, AIO

BIO, NIO, AIO，本身的描述都是在Java语言的基础上的。 而描述IO，我们需要从三个层面： 1. 编程语言 2. 实现原理 3. 底层基础 从编程语言层面 BIO, NIO, AIO以Java的角度理解 – BIO，同步阻塞式IO，简单理解：一个连接一个线程 – NIO，同步非阻塞IO，简单理解：一个请求一个线程 – AIO，异步非阻塞IO，简单理解：一个有效请求一个线程 BIO 在JDK1.4之前，用Java编写网络请求，都是建立一个ServerSocket，然后，客户端建立Socket时就会询问是否有线程可以处理，如果没有，要么等待，要么被拒绝。即：一个连接，要求Server对应一个处理线程。 public class PlainEchoServer { public void serve(int port) throws IOException { final ServerSocket socket = new ServerSocket(port); //Bind server to port try { while (true) { //Block until new client connection is accepted … [Reading]

Java 并发编程：AQS框架

1. 简介 Java内置的锁，其优势是可以花最小的空间开销创建锁（因为每个JAVA对象都可以作为锁使用）和最少的时间开销获得锁（单线程可以在最短时间内获得锁）。线程同步越来越多地被用在多处理器上，特别是在高并发的情况下，然而，JVM内置锁的表现一般，而且不支持任何公平策略。从Java 5开始在java.util.concurrent包中引入了有别于synchronized的同步框架。 设计一个同步器至少应该具以下有两种操作：一个获取方法，如果当前状态不允许，将一直阻塞这个线程；一个释放方法，修改状态，让其他线程有运行的机会。 并发包中并没有为同步器提供一个统一的API，获取和释放方法在不同的类中的名称不同，比如获取方法有：Lock.lock, Semaphore.acquire, CountDownLatch.await和FutureTask.get.这些方法一般都重载有多种版本：阻塞与非阻塞版本、支持超时、支持中断。 java.util.concurrent包中有很多同步类，比如互斥锁、读写锁、信号量等，这些同步类几乎都可以用不同方式来实现，但是JSR166建立了一个同步中心类AbstractQueuedSynchronizer(简称：AQS)的框架，其中提供了大量的同步操作，而且用户还可以在此类的基础上自定义自己的同步类。其设计目标主要有两点： 1、提高可扩展性，用户可以自定义自己的同步类 2、最大限度地提高吞吐量，提供自定义公平策略 2. 设计和实现 同步器的设计比较直接，前面提到包含获取和释放两个操作： 获取操作过程如下： while (synchronization state does not allow acquire) { enqueue current thread if not already queued; possibly block current thread; } dequeue current thread if it was queued; 释放操作： update synchronization state; if (state may permit a blocked thread to acquire) … [Reading]

Java 并发编程：锁

1. Object上的锁 首先介绍一下Java中最基本的锁：Object.wait()、Object.notify()和Object.notifyAll()。 wait、notify和notifyAll方法是Object类的final native方法。所以这些方法不能被子类重写。 void notifyAll()解除所有那些在该对象上调用wait方法的线程的阻塞状态。该方法只能在同步方法或同步块内部调用。如果当前线程不是锁的持有者，该方法抛出一个IllegalMonitorStateException异常。 void notify()随机选择一个在该对象上调用wait方法的线程，解除其阻塞状态。该方法也只能在同步方法或同步块内部调用。如果当前线程不是锁的持有者，该方法抛出一个IllegalMonitorStateException异常。需要注意的是notify选择在该对象上调用wait方法的线程是随机的 void wait()、void wait(long millis)和void wait(long millis,int nanos)使线程进入等待状态，直到它被其他线程通过notify或者notifyAll唤醒。该方法只能在同步方法中调用。如果当前线程不是锁的持有者，该方法抛出一个IllegalMonitorStateException异常。 Object.wait()和Object.notify()和Object.notifyAll()必须写在synchronized方法内部或者synchronized块内部，这是因为：这几个方法要求当前正在运行Object.wait()方法的线程拥有object的对象锁。即使你确实知道当前上下文线程确实拥有了对象锁，也不能将Object.wait()这样的语句写在当前上下文中。 下面是一个简单的例子： info.halo9pan.samples.java.thread.obj.ObjectNotify final Object lock = new Object(); Thread waitThread = new Thread() { @Override public void run() { try { System.out.println("Wait Thread was started."); synchronized (lock) { lock.wait(); } System.out.println("Wait Thread was finished."); } catch (InterruptedException e) … [Reading]