[Java EE 7] Servlet 非阻塞 I/O

Servlet 3.0 虽然支持异步请求处理，但却只允许使用传统 I/O，这会限制应用程序的可扩展性。在普通的应用程序中，ServletInputStream 是在 while 循环中进行读取：

protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
    throws IOException, ServletException {
  ServletInputStream input = request.getInputStream();
  byte[] b = new byte[1024];
  int len = -1;
  while ((len = input.read(b)) != -1) {
    //. . .
  }
}

如果读取数据阻塞或者读取数据的速度很慢，那么服务器的线程将会一直等待读取数据。这种情况在通过 ServletOutputStream 写出数据的时候也会遇到。这将会限制 Web 容器的可扩展性。

非阻塞 I/O（Nonblocking I/O）允许开发者只在数据准备好的时候再进行读写操作。此功能不仅增加了服务器的扩展性还增加了服务器可处理的连接数。非阻塞 I/O 只允许在异步 Servlet、异步 Filter 和上传处理的时候使用。

Servlet 3.1 加入了非阻塞 I/O 并且引入了两个新的接口 ReadListener 和 WriteListener。这些接口有回调方法，当数据准备好的时候会被调用。 例如，在 Servlet 的 doGet 方法中可以编写下面的代码：

AsyncContext context = request.startAsync();
ServletInputStream input = request.getInputStream();
input.setReadListener(new MyReadListener(input, context));

调用 setXXXListener 方法将会使用非阻塞 I/O 取代传统 I/O。 ReadListener 有三个回调方法：

•     onDataAvailable - 在数据没有阻塞，已经完全准备好可以读取的时候调用。
•     onAllDataRead - 所有数据读取完成后调用。
•     onError - 请求中发生错误的时候调用。

@Override
public void onDataAvailable() {
  try {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    int len = -1;
    byte b[] = new byte[1024];
    while (input.isReady() && (len = input.read(b)) != -1) {
      String data = new String(b, 0, len);
    }
  } catch (IOException ex) {
    //. . .  
  }
}

@Override
public void onAllDataRead() {
  context.complete();
}

@Override
public void onError(Throwable t) {
  t.printStackTrace();
  context.complete();
}

在上面的代码中 onDataAvailable 将会在数据没有阻塞的时候调用。ServletInputStream.isReady 方法用来检查数据是否已经准备好可被无阻塞读取。context.complete 方法在 onAllDataRead 和 onError 方法中调用，用来通知 servlet 上下文环境数据读取操作已经完成。ServletInputStream.isFinished 方法可以用于检查非阻塞读取的状态。

只允许一个 ReadListener 注册到 ServletIntputStream 中。

WriteListener 有两个回调方法：

•     onWritePossible - 当数据准备好进行无阻塞写出的时候调用。
•     onError - 当操作出错的时候调用。

只允许一个 WriteListener 注册到 ServletOutputStream 中。ServletOutputStream.canWrite 方法可用于检测数据是否已经准备好进行无阻塞写出。

文章来源：http://www.aptusource.org/2014/04/java-ee-7-servlet-nonblocking-io/