RPC中nio和代理模式的应用

RPC
NIO和代理模式在rpc中的应用
一、NIO
Java NIO（New IO）是从Java 1.4版本开始引入的一个新的IO API，可以替代标准的Java IO API
Channels and Buffers (通道和缓冲区)：
标准的IO基于字节流和字符流进行操作的，而NIO是基于通道（Channel）和缓冲区（Buffer）进行操作，数据总是从通道读取到缓冲区中，或者从缓冲区写入到通道中，Channel同时支持读和写。
Asynchronous IO（异步IO）：
Java NIO可以让你异步的使用IO，例如：当线程从通道读取数据到缓冲区时，线程还是可以进行其他事情。当数据被写入到缓冲区时，线程可以继续处理它。从缓冲区写入通道也类似。
Selectors（选择器）：
Java NIO引入了选择器的概念，选择器用于监听多个通道的事件（比如：连接打开，数据到达）。因此，单个的线程可以监听多个数据通道。
此处引用网友通俗的比喻：

Channel对应以前的流，Buffer不是什么新东西，Selector是因为nio可以使用异步的非堵塞模式才加入的东西。以前的流总是堵塞的，一个线程只要对它进行操作，其它操作就会被堵塞，也就相当于水管没有阀门，你伸手接水的时候，不管水到了没有，你就都只能耗在接水（流）上。nio的Channel的加入，相当于增加了水龙头（有阀门），虽然一个时刻也只能接一个水管的水，但依赖轮换策略，在水量不大的时候，各个水管里流出来的水，都可以得到妥善接纳，这个关键之处就是增加了一个接水工，也就是Selector，他负责协调，也就是看哪根水管有水了的话，在当前水管的水接到一定程度的时候，就切换一下：临时关上当前水龙头，试着打开另一个水龙头（看看有没有水）。当其他人需要用水的时候，不是直接去接水，而是事前提了一个水桶给接水工，这个水桶就是Buffer。也就是，其他人虽然也可能要等，但不会在现场等，而是回家等，可以做其它事去，水接满了，接水工会通知他们。这其实也是非常接近当前社会分工细化的现实，也是统分利用现有资源达到并发效果的一种很经济的手段，而不是动不动就来个并行处理，虽然那样是最简单的，但也是最浪费资源的方式。

1.1 NIO服务端开发步骤
1）创建ServerSocketChannel，配置它为非阻塞。
2）绑定监听，配置TCP参数，例如 backlog大小
3）创建一个独立的IO线程，用于轮询多路复用器Selector
4）创建Selector，将之前创建的ServerSocketChannel注册到Selector上，监听SelectionKey.Accept
5）启动IO线程，在循环体内执行Selector.select，轮询就绪的通道Channel
6）当轮询到处于就绪状态的Channel，需要对其进行判断，如果是OP_ACCEPT状态，说明是新的客户端接入，则调用新的客户端接入，则调用ServerSocketChannel.accept()方法接受新的客户端
7）设置新接入的客户端链路SocketChannel为非阻塞模式，配置其他的一些TCP参数
8）将SocketChannel注册到Selector，监听OP_READ操作位
9）如果轮询的Channel为OP_READ，则说明SocketChannel中有新的就绪的数据包需要读取，则构造ByteBuffer对象，读取数据包
10）如果轮询的Channel为OP_WRITE，说明还有数据没有发送完成，需要继续发送。
部分源码
//主要标志位码
public static final int OP_READ = 1 << 0;
public static final int OP_WRITE = 1 << 2;
public static final int OP_CONNECT = 1 << 3;
public static final int OP_ACCEPT = 1 << 4;
//返回有效数据的长度
public final int remaining() {
return limit - position;
}
//判断是否有有效数据
public final boolean hasRemaining() {
return position < limit;
}
//返回有效数据范围
public final Buffer flip() {
limit = position;
position = 0;
mark = -1;
return this;
}

1.2 NIO编程优点
1>客户端发起的连接操作异步，在通过多路复用器注册 OP_CONNECT等待后续结果，不会被同步阻塞
2>SocketChannel的读写操作都是异步的，没有可读写的数据他不会同步等待，直接返回，这样IO通信线程可以处理其他链路，不需要同步等待这个链路是否可用

3> 线程模型优化，JDK的 Selector通过epoll实现，没有句柄数的限制，性能不会随着客户端的增加而线性下降。非常适合高负载和高性能的网络服务器。

二、关于代理模式请自行查看代理模式---动态代理