Java与NIO与任务队列

Question

我已经看到了许多主题，将旧的Java模型与新的java nio模型进行比较，前者是同步/阻塞，后者是异步/非阻塞。由于nio是非阻塞的，所以当大量并发连接需要并发处理时，它比java更适合，而不需要分配大量的线程，而这些线程由于上下文切换/内存使用而不能很好地扩展。

这个论点的问题是，IO和NIO的比较总是给出每个连接使用线程的IO示例。使用java的开发人员可以简单地分配有限数量的线程(线程池)来阻塞IO操作(即文件读取或数据库查询)并对它们进行排队吗？假设我正在使用java的ServerSocket类从底层构建一个http服务器。假设我收到客户端的请求，它要求我进行数据库查询，这是由于JDBC规范导致的阻塞操作。我能不能简单地将数据库查询排队到一个ThreadPool，并在池处理完它时给作业一个回调以运行？当然，我正在分配线程来处理io边界请求，但是线程的数量是有限的。由于IO操作通常是同步的(在某种程度上)，因此尝试为每个db查询分配一个线程，或者为每个文件的读/写分配一个线程都是没有意义的。

这样，您就可以获得线程和异步编程的好处，而不需要分配过多的线程。

我在这个模型中看到的唯一弱点是，如果所有io绑定操作都被卡住(可能是由于编程错误)，那么未来排队的请求将被搁置，直到它们被解除，或者超时。主逻辑仍然是并发的，但IO不是。

那么，问题: NIO是否解决了我前面描述的模型无法解决的问题(除了我刚才提到的潜在弱点)？

Answer 1

当然，您可以使用一个池和有限数量的线程来处理您自己的I/O，但是您基本上是在复制NIO为您提供的内容，但不能利用本地API。

您的系统无法很好地处理的问题之一是，有数千个套接字执行缓慢的I/O操作，这是处理服务器推送、BitTorrent客户端或可能非常繁忙的内容服务器所需的。

更传统的请求/响应系统在您的解决方案中可以很好地工作，但是同样地，它们也可以很好地处理每个请求的线程，因为通常遇到的第一个瓶颈将是CPU或内存消耗。

Answer 2

如果使用您所描述的模型创建具有N个线程数的web服务器，恶意参与者可以打开N个连接，而不发送任何数据。现在，您的服务器被完全锁定，无法完成有意义的工作。NIO带来的是选择器，它允许您同时等待多个连接。使用这个原语，您可以创建一个线程，在上等待当前连接的所有。没有一个连接能够占据整个线程的执行状态，因为您只将该作业分配给了单个线程。系统上的所有其他线程现在都可以根据需要处理传入的数据。

即使假设正常的、非恶意的行为者，单线程/阻塞调用模型也可能崩溃。正确的是，IO操作可能会被卡住，并可能导致系统中的故障。但是，某些客户端(比如聊天会话中的持久客户端)可能会长时间空闲。对服务器的所有请求不一定是即时的和完整的。