本篇內(nèi)容介紹了“Java同步阻塞怎么實(shí)現(xiàn)”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過(guò)程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來(lái)就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！
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在分布式服務(wù)框架中，一個(gè)最基礎(chǔ)的問(wèn)題就是遠(yuǎn)程服務(wù)是怎么通訊的，在Java領(lǐng)域中有很多可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊的技 術(shù)，例如：RMI、Hessian、SOAP、ESB和JMS等
要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)機(jī)器間的通訊，需要做的就是將流從一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳輸?shù)搅硗庖慌_(tái)計(jì)算機(jī)，基于傳輸協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)IO來(lái)實(shí)現(xiàn)。
其中傳輸協(xié)議比較出名的有tcp、udp等，tcp、udp都是在基于Socket概念上為某類應(yīng)用場(chǎng)景而擴(kuò)展出的傳輸協(xié)議。
網(wǎng)絡(luò)IO，主要有BIO、NIO、AIO三種方式
RPC全稱為remote procedure call，即遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用。借助RPC可以做到像本地調(diào)用一樣調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)，是一種進(jìn)程間的通信方式。常見(jiàn)的RPC框架有：Hessian、gRPC、Thrift、HSF、Dubbo等。
注意：需要注意的是RPC并不是一個(gè)具體的技術(shù)，而是指整個(gè)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程調(diào)用過(guò)程；對(duì) 于RPC框架而言，核心模塊就是通訊和序列化。
遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用分為兩種，現(xiàn)在在服務(wù)間通信的方式也基本以這兩種為主:
是基于HTTP的restful形式的廣義遠(yuǎn)程調(diào)用，以spring could的feign和restTemplate為代表，采用的協(xié)議是HTTP的7層調(diào)用協(xié)議，并且協(xié)議的參數(shù)和響應(yīng)序列化基本以JSON格式和XML格式為主。
是基于TCP的狹義的RPC遠(yuǎn)程調(diào)用，以阿里的Dubbo為代表，主要通過(guò)netty來(lái)實(shí)現(xiàn)4層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，NIO來(lái)異步傳輸，序列化可以是JSON或者h(yuǎn)essian2以及java自帶的序列化等，可以配置。
一個(gè)完整的RPC架構(gòu)里面包含了四個(gè)核心的組件，分別是Client，Client Stub，Server以及Server Stub，這個(gè)Stub 可以理解為存根。
客戶端(Client)，服務(wù)的調(diào)用方。
客戶端存根(Client Stub)，存放服務(wù)端的地址消息，再將客戶端的請(qǐng)求參數(shù)打包成網(wǎng)絡(luò)消息，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程發(fā)送給服務(wù)方。
服務(wù)端(Server)，真正的服務(wù)提供者。
服務(wù)端存根(Server Stub)，接收客戶端發(fā)送過(guò)來(lái)的消息，將消息解包，并調(diào)用本地的方法。
注意：無(wú)論是何種類型的數(shù)據(jù)，最終都需要轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制流在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸，數(shù)據(jù)的發(fā)送方需要將對(duì)象轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制流（序列化），而數(shù)據(jù)的接收方則需要把二進(jìn)制流再恢復(fù)為對(duì)象（反序列化）。
Java RMI 指的是遠(yuǎn)程方法調(diào)用 (Remote Method Invocation),是java原生支持的遠(yuǎn)程調(diào)用 ,采用JRMP（Java Remote Messageing protocol）作為通信協(xié)議，可以認(rèn)為是純java版本的分布式遠(yuǎn)程調(diào)用解決方案， RMI主要用 于不同虛擬機(jī)之間的通信，這些虛擬機(jī)可以在不同的主機(jī)上、也可以在同一個(gè)主機(jī)上，因此這里的通信可以理解為一個(gè) 虛擬機(jī)上的對(duì)象調(diào)用另一個(gè)虛擬機(jī)上對(duì)象的方法。
注冊(cè)表：
注冊(cè)表(Registry)：以URL形式注冊(cè)遠(yuǎn)程對(duì)象，并向客戶端回復(fù)對(duì)遠(yuǎn)程對(duì)象的引用。
客戶端：
存根/樁(Stub)：遠(yuǎn)程對(duì)象在客戶端上的代理；
遠(yuǎn)程引用層(Remote Reference Layer)：解析并執(zhí)行遠(yuǎn)程引用協(xié)議；
傳輸層(Transport)：發(fā)送調(diào)用、傳遞遠(yuǎn)程方法參數(shù)、接收遠(yuǎn)程方法執(zhí)行結(jié)果。
服務(wù)端：
骨架(Skeleton)：讀取客戶端傳遞的方法參數(shù)，調(diào)用服務(wù)器方的實(shí)際對(duì)象方法，并接收方法執(zhí)行后的返回值；
遠(yuǎn)程引用層(Remote Reference Layer)：處理遠(yuǎn)程引用后向骨架發(fā)送遠(yuǎn)程方法調(diào)用；
傳輸層(Transport)：監(jiān)聽(tīng)客戶端的入站連接，接收并轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)用到遠(yuǎn)程引用層。
遠(yuǎn)程調(diào)用過(guò)程：
1）客戶端從遠(yuǎn)程服務(wù)器的注冊(cè)表中查詢并獲取遠(yuǎn)程對(duì)象引用。
2）樁對(duì)象與遠(yuǎn)程對(duì)象具有相同的接口和方法列表，當(dāng)客戶端調(diào)用遠(yuǎn)程對(duì)象時(shí)，實(shí)際上是由相應(yīng)的樁對(duì)象代理完成的。
3 ) 遠(yuǎn)程引用層在將樁的本地引用轉(zhuǎn)換為服務(wù)器上對(duì)象的遠(yuǎn)程引用后，再將調(diào)用傳遞給傳輸層(Transport)，由傳輸層通 過(guò)TCP協(xié)議發(fā)送調(diào)用；
4）在服務(wù)器端，傳輸層監(jiān)聽(tīng)入站連接，它一旦接收到客戶端遠(yuǎn)程調(diào)用后，就將這個(gè)引用轉(zhuǎn)發(fā)給其上層的遠(yuǎn)程引用層；
5）服務(wù)器端的遠(yuǎn)程引用層將客戶端發(fā)送的遠(yuǎn)程應(yīng)用轉(zhuǎn)換為本地虛擬機(jī)的引用后，再將請(qǐng)求傳遞給骨架(Skeleton)；
6）骨架讀取參數(shù)，又將請(qǐng)求傳遞給服務(wù)器，最后由服務(wù)器進(jìn)行實(shí)際的方法調(diào)用。
BIO：同步阻塞的；NIO：同步非阻塞的；AIO：異步非阻塞的。
同步與異步（針對(duì)應(yīng)用程序與內(nèi)核的交互）：
同步：用戶進(jìn)程觸發(fā)IO操作時(shí)，使用等待或者輪訓(xùn)的方式查看IO操作是否就緒。
例如：銀行取錢(qián),我自己去取錢(qián),取錢(qián)的過(guò)程中等待。
異步：當(dāng)一個(gè)異步進(jìn)程調(diào)用發(fā)出之后，調(diào)用者不會(huì)立刻得到結(jié)果。而是在調(diào)用發(fā)出之后，被調(diào)用者通過(guò)狀態(tài)、通知來(lái)通知調(diào)用者，或者通過(guò)回調(diào)函數(shù)來(lái)處理這個(gè)調(diào)用。
例如：我請(qǐng)朋友幫我取錢(qián),他取到錢(qián)后返回給我.
阻塞與非阻塞（針對(duì)進(jìn)程訪問(wèn)數(shù)據(jù)（讀寫(xiě)操作）的時(shí)候，根據(jù)IO操作的就緒狀態(tài)采取不同的方式）：
阻塞：阻塞方式下讀取和寫(xiě)入將一直等待。
例： ATM機(jī)排隊(duì)取款，你只能一直等待排隊(duì)取款
非阻塞：使用非阻塞IO時(shí)，如果不能讀寫(xiě)Java調(diào)用會(huì)馬上返回，當(dāng)IO事件分發(fā)器會(huì)通知可讀寫(xiě)時(shí)再繼續(xù)進(jìn)行讀寫(xiě)，不斷循環(huán)直到讀寫(xiě)完成
例：柜臺(tái)取款，取個(gè)號(hào)，然后坐在椅子上做其他事，等廣播通知，沒(méi)到你的號(hào)你就不能去，但你可以不斷的問(wèn)大堂經(jīng)理排到了沒(méi)有。
BIO：同步阻塞IO，B代表blocking。服務(wù)器實(shí)現(xiàn)模式為一個(gè)連接一個(gè)線程，即客戶端有連接請(qǐng)求時(shí)服務(wù)器端就需要啟動(dòng)一個(gè)線程進(jìn)行處理，如果這個(gè)連接不做任何事情會(huì)造成不必要的線程開(kāi)銷，當(dāng)然可以通過(guò)線程池機(jī)制改善。
簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)：
服務(wù)端代碼
重慶分公司
重慶分公司
public static void main(String[] args) throws IOException {
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket();
serverSocket.bind(new InetSocketAddress("127.0.0.1",8888));
while (true){
// 同步阻塞
Socket socket = serverSocket.accept();
new Thread(()->{
try {
byte[] bytes = new byte[1024];
int len = socket.getInputStream().read(bytes);
System.out.println(new String(bytes,0,len));
socket.getOutputStream().write(bytes,0,len);
socket.getOutputStream().flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
}
}客戶端代碼
public static void main(String[] args) throws IOException {
Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8888);
socket.getOutputStream().write("hello".getBytes());
socket.getOutputStream().flush();
System.out.println("server send back data =====");
byte[] bytes = new byte[1024];
int len = socket.getInputStream().read(bytes);
System.out.println(new String(bytes,0,len));
}同步非阻塞IO （non-blocking IO / new io）。服務(wù)器實(shí)現(xiàn)模式為一個(gè)請(qǐng)求對(duì)應(yīng)一個(gè)通道（Channel），即客戶端發(fā)送的連接請(qǐng)求都會(huì)注冊(cè)到多路復(fù)用器上，多路復(fù)用器輪詢到連接有IO請(qǐng)求時(shí)才啟動(dòng)一個(gè)線程進(jìn)行處理。
通道(Channels)：Channel 數(shù)據(jù)連接的通道。 數(shù)據(jù)可以從Channel讀到Buffer中，也可以從Buffer 寫(xiě)到Channel中 .
緩沖區(qū)（Buffers）：通道channel可以向緩沖區(qū)Buffer中寫(xiě)數(shù)據(jù)，也可以像buffer中存數(shù)據(jù)。
選擇器（Selector）：使用選擇器，借助單一線程，就可對(duì)數(shù)量龐大的活動(dòng) I/O 通道實(shí)時(shí)監(jiān)控和維護(hù)。
當(dāng)一個(gè)連接創(chuàng)建后，不會(huì)需要對(duì)應(yīng)一個(gè)線程，這個(gè)連接會(huì)被注冊(cè)到多路復(fù)用器，所有的連接只需要一個(gè)線程就可以操作，該線程的多路復(fù)用器會(huì)輪詢，發(fā)現(xiàn)連接有請(qǐng)求時(shí)，才開(kāi)啟一個(gè)線程處理。
NIO模型中selector的作用，一條連接來(lái)了之后，現(xiàn)在不創(chuàng)建一個(gè)while死循環(huán)去監(jiān)聽(tīng)是否有數(shù)據(jù)可讀了，而是直接把這條連接注冊(cè)到selector上，然后，通過(guò)檢查這個(gè)selector，就可以批量監(jiān)測(cè)出有數(shù)據(jù)可讀的連接，進(jìn)而讀取數(shù)據(jù)，
nio的使用示例
異步非阻塞IO。A代表asynchronize
特點(diǎn)：
當(dāng)有流可以讀時(shí),操作系統(tǒng)會(huì)將可以讀的流傳入read方法的緩沖區(qū),并通知應(yīng)用程序,
對(duì)于寫(xiě)操作,OS將write方法的流寫(xiě)入完畢時(shí)操作系統(tǒng)會(huì)主動(dòng)通知應(yīng)用程序。因此read和write都是異步 的，完成后會(huì)調(diào)用回調(diào)函數(shù)。
使用場(chǎng)景： 連接數(shù)目多且連接比較長(zhǎng)（重操作）的架構(gòu)，比如相冊(cè)服務(wù)器。重點(diǎn)調(diào)用了OS參與并發(fā)操作，Java7開(kāi)始支持。
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