网络通信编程基础，BIO,NIO

编程中的Socket是什么？

Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口，其实就是一个门面模式。

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BIO的阻塞提现在两个方面

1. 若一个服务器启动就绪，那么服务器的主线程就一直等待着客户端连接，这个等待过程中主线程就在阻塞。

public class ServerSingle {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket();
        serverSocket.bind(new InetSocketAddress(8888));
        System.out.println("Start Server ....");
        int connectCount = 0;
        try {
            while (true){
                Socket socket = serverSocket.accept();

                System.out.println("accept client socket ....total =" + ( ++connectCount));
                ObjectInputStream inputStream =
                        new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
                ObjectOutputStream outputStream =
                        new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
                String userName = inputStream.readUTF();
                System.out.println("Accept client message:"+userName);
                outputStream.writeUTF("Hello,"+userName);
                outputStream.flush();
            }
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
           serverSocket.close();
        }
    }
}

可以看到主线程启动，线程阻塞在了accept()监听方法，后面的没有打印

1. 在连接建立之后，在读到socket信息之前，线程也是一直在等待的，阻塞在那里。

public class Client {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = null;
        ObjectOutputStream output = null;
        ObjectInputStream input = null;
        InetSocketAddress addr
                = new InetSocketAddress("127.0.0.1",8888);

        try {
            socket = new Socket();
            socket.connect(addr);
            System.out.println("Connect Server success!!");
            output = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());
            input = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());
            System.out.println("Ready send message.....");
            output.writeUTF("yang");
            output.flush();
            System.out.println(input.readUTF());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if (socket!=null) socket.close();
            if (output!=null) output.close();
            if (input!=null) input.close();

        }
    }
}

我们在client中打上断点，debug启动。可以看到client连接成功，server端的accept也接收到了，但是主线程又阻塞在了等待socket的输出当中

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NIO和BIO的主要区别

1. NIO和IO的主要区别是IO是面向流的，而NIO是面向缓冲区的。
2. 阻塞与非阻塞

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NIO三大核心组件

1. Selector。记录发生的事件，以及服务端和客户端关注的事件。
2. channel。本质上就是socket的包装类。分为serverSocketChannel和socketChannel，serverSocketChannel只关心accept的事件，也只有服务端才会关心；而socketChannel就是普通的socket关心读写事件。客户端的socketChannel关心connect事件。
3. buffer。缓冲区，我们上面说到NIO是面向缓冲区的，就是这个buffer，就是因为buffer的存在，使得线程不需要等待。

重要概念：SelectionKey

SelectionKey是一个抽象类，表示selectableChannel在Selector中注册的标识，其中有四种状态分别是OP_READ（读事件），OP_WRITE（写事件），OP_CONNECT（发起连接事件），OP_ACCEPT（接收连接事件）

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直接内存比堆内存快在哪

jvm在向socket缓冲区发送信息时，会在堆外重新开辟一块内存，将要发送的信息拷贝进去。这样做的原因是防止在gc的时候，改变堆内信息的位置。

堆外内存的优点和缺点

堆外内存相比于堆内内存有几个优势：

1 减少了垃圾回收的工作，因为垃圾回收会暂停其他的工作（可能使用多线程或者时间片的方式，根本感觉不到）

2 加快了复制的速度。因为堆内在flush到远程时，会先复制到直接内存（非堆内存），然后在发送；而堆外内存相当于省略掉了这个工作。

而福之祸所依，自然也有不好的一面：

1 堆外内存难以控制，如果内存泄漏，那么很难排查

2 堆外内存相对来说，不适合存储很复杂的对象。一般简单的对象或者扁平化的比较适合。