CN104917817A - 客户端以及数据通信方法 - Google Patents

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程虹锡
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Abstract

本发明提供了一种客户端以及数据通信方法，属于数据通信领域，所述方法包括：客户端建立守护线程；客户端获得用于连接服务器端的连接对象；客户端指示连接对象中的非阻塞通道在守护线程中的选择器中注册；客户端指示选择器对选择器中已经注册的非阻塞通道的可读和可写操作进行轮询监听；如果非阻塞通道的可读操作可以执行，则客户端执行非阻塞通道的读操作，如果非阻塞通道的可写操作可以执行，则客户端执行非阻塞通道的写操作。本方法改善了数据通信***中的一个子***作为RPC客户端与另一个作为服务器端的子***之间通信时，采用的是阻塞通信模式，但阻塞式通信的时间等待影响了子***之间的通信效率，降低了***的性能的问题。

Description

客户端以及数据通信方法
技术领域
本发明涉及数据通信领域，具体而言，涉及一种客户端以及数据通信方法。
背景技术
HBase***已成为大数据存储、分析和处理的关键部件，对其性能的优化是当前产业界和学术界的一个研究热点之一。HBase***包括多个子***，多个子***之间的通信采用远程过程调用通信机制。当HBase***中的一个子***作为RPC客户端与另一个作为服务器端的子***之间通信时，采用的是阻塞通信模式，但阻塞式通信的时间等待影响了子***之间的通信效率，降低了HBase***的整体性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种客户端以及数据通信方法，以改善HBase***中的一个子***作为RPC客户端与另一个作为服务器端的子***之间通信时，采用的是阻塞通信模式，但阻塞式通信的时间等待影响了子***之间的通信效率，降低了***的性能的问题。
本发明是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种数据通信方法，应用于数据通信***，所述数据通信***包括客户端以及服务器端，所述数据通信方法包括：
所述客户端建立守护线程，建立的所述守护线程在后台运行；
所述客户端获得用于连接所述服务器端的连接对象；
所述客户端指示所述连接对象中的非阻塞通道在守护线程中的选择器中注册；
所述客户端指示所述选择器对所述选择器中已经注册的所述非阻塞通道的可读和可写操作进行轮询监听；
如果所述非阻塞通道的可读操作可以执行，则所述客户端执行所述非阻塞通道的读操作，如果所述非阻塞通道的可写操作可以执行，则所述客户端执行所述非阻塞通道的写操作。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述客户端设置有用于存储所述连接对象的连接对象缓存容器，所述客户端获得用于连接所述服务器端的连接对象，包括：
所述客户端查询所述连接对象缓存容器中是否有已建立的所述连接对象；
如果所述连接对象缓存容器为空，所述客户端建立新的连接对象，通过所述新的连接对象采用非阻塞的方式连接所述服务器端；
所述客户端获得所述新的连接对象。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述客户端采用非阻塞的方式连接所述服务器端，包括：
在客户端采用非阻塞的方式连接服务器端的过程中，当所述客户端与所述服务器端连接失败时，所述客户端以预设的阈值时间为间隔重新以非阻塞的方式连接所述服务器端。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述客户端建立守护线程，建立的所述守护线程在后台运行，包括：
所述客户端采用懒加载的模式建立守护线程。
第二方面，本发明实施例提供了一种客户端，应用于所述数据通信***，所述数据通信***包括服务器端，所述客户端设置包括：
守护线程建立单元，用于建立守护线程，建立的所述守护线程在后台运行；
连接对象获得单元，用于获得用于连接所述服务器端的连接对象；
非阻塞通道注册单元，用于指示所述连接对象中的非阻塞通道在守护线程中的选择器中注册；
非阻塞通道轮询单元，用于指示所述选择器对所述选择器中已经注册的所述非阻塞通道的可读和可写操作进行轮询监听；
数据读操作单元，用于如果所述非阻塞通道的可读操作可以执行，执行所述非阻塞通道的读操作；
数据写操作单元，用于如果所述非阻塞通道的可写操作可以执行，执行所述非阻塞通道的写操作。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述守护线程建立单元，包括：
线程懒加载子单元，用于采用懒加载的模式建立守护线程。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述数据通信***设置有接对象容器，所述连接对象获得单元，包括：
连接对象缓存容器遍历子单元，用于查询所述连接对象缓存容器中是否有已建立的连接对象；
连接建立子单元，用于如果所述连接对象缓存容器为空，建立新的连接对象，通过所述新的连接对象采用非阻塞的方式连接所述服务器端。
结合第二方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述连接建立子单元，包括
重连接子单元，用于在客户端采用非阻塞的方式连接服务器端的过程中，当所述客户端与所述服务器端连接失败时，以预设的阈值时间为间隔重新以非阻塞的方式连接所述服务器端。
本发明实施例提供的客户端以及数据通信方法，通过所述客户端指示所述连接对象中的非阻塞通道在守护线程中的选择器中注册后，所述选择器对所述选择器中已经注册的所述非阻塞通道的可读和可写操作进行轮询监听的方式，使得如果所述非阻塞通道的可读操作可以执行，则所述客户端执行所述非阻塞通道的读操作，如果所述非阻塞通道的可写操作可以执行，则所述客户端执行所述非阻 塞通道的写操作，从而使得所述所述客户端与所述服务器端之间实现了非阻塞的通信方式，极大的提升了通信效率，改善了数据通信***中的一个子***作为RPC客户端与另一个作为服务器端的子***之间通信时，采用的是阻塞通信模式，但阻塞式通信的时间等待影响了子***之间的通信效率，降低了***的性能的问题。
附图说明
图1示出了本发明实施例提供的数据通信***的结构框图；
图2示出了本发明实施例提供的数据通信方法的流程图；
图3示出了本发明实施例提供的一种客户端的结构框图；
图4示出了本发明实施例提供的另一种客户端的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，本发明实施例提供的数据通信方法，应用于如图1所示的数据通信***中，所述数据通信***包括客户端101以及服务器端102。
请参阅图2，本发明实施例提供的一种数据通信方法，应用于数据通信***，所述数据通信***包括客户端以及服务器端，所述数据通信方法包括：
步骤S201：所述客户端建立守护线程，建立的所述守护线程在后台运行。
在实践过程中，为了节约***资源，提高运行效率，较佳的，所述客户端可以采用懒加载的模式建立守护线程。
步骤S202：所述客户端获得用于连接所述服务器端的连接对象。
在实践过程中，客户端可以设置一个专门的连接对象缓存容器用于缓存已经被客户端预先建立的用于连接客户端和服务器端的连接对象，而当客户端需要与服务器端进行通信时，为了提高运行效率，作为一种优选的方式，所述客户端可以先查询所述连接对象缓存容器中是否有已建立的所述连接对象；
如果所述连接对象缓存容器为空，所述客户端建立新的连接对象，通过所述新的连接对象采用非阻塞的方式连接所述服务器端；
所述客户端获得所述新的连接对象。
例如，在实践过程中，当可以用ArrayList或者LinkedList等实现类来作为连接对象缓存容器。
而在客户端采用非阻塞的方式连接服务器端的过程中，当所述客户端与所述服务器端连接失败时，所述客户端以预设的阈值时间为间隔重新以非阻塞的方式连接所述服务器端。当然，若客户端一致连接服务器端失败，则客户端会执行抛出异常。
步骤S203：所述客户端指示所述连接对象中的非阻塞通道在守护线程中的选择器中注册。
在实践过程中，可以采用JAVA NIO来实现步骤S203，当通过调用Selector.open()方法创建一个Selector时，在选择器中注册连接对象中的非阻塞通道时，可以通过SelectableChannel.register()方法来实现通道注册。
步骤S204：所述客户端指示所述选择器对所述选择器中已经注册的所述非阻塞通道的可读和可写操作进行轮询监听。
步骤S205：如果所述非阻塞通道的可读操作可以执行，则所述客户端执行所述非阻塞通道的读操作，如果所述非阻塞通道的可写操作可以执行，则所述客户端执行所述非阻塞通道的写操作。
例如，在当在Hbase***中运用上述方法时，当Hbase***中的一个子***做作为RPC(Remote Procedure Call Protocol，远程过程调用协议)客户端时，另一个子***HMaster作为RPC客户端的服务器端。在RPC客户端和HMaster通信的过程中，RPC客户端 首先会收到具体的操作请求，例如GET操作或者POST操作，并将请求封装为Call对象；然后通过getConnection()方法获取客户端与服务端的连接对象，若连接对象不存在，则通过createConnection()方法新建一个Connection实例，并将请求Call对象放入其Call容器中，选择器开始轮询监听，当选择器监听到通道写可操作时，客户端调用自己的writeRequest()方法向服务端发送请求。
本发明实施例提供的客户端以及数据通信方法，通过所述客户端指示所述连接对象中的非阻塞通道在守护线程中的选择器中注册后，所述选择器对所述选择器中已经注册的所述非阻塞通道的可读和可写操作进行轮询监听的方式，使得如果所述非阻塞通道的可读操作可以执行，则所述客户端执行所述非阻塞通道的读操作，如果所述非阻塞通道的可写操作可以执行，则所述客户端执行所述非阻塞通道的写操作，从而使得所述所述客户端与所述服务器端之间实现了非阻塞的通信方式，极大的提升了通信效率，改善了数据通信***中的一个子***作为RPC客户端与另一个作为服务器端的子***之间通信时，采用的是阻塞通信模式，但阻塞式通信的时间等待影响了子***之间的通信效率，降低了***的性能的问题。
请参阅图3，本发明实施例提供的一种客户端，应用于所述数据通信***。所述客户端的实现原理和前述方法相同，本发明实施例未提及之处，可以参见前述方法实施例中相应部分。所述数据通信***包括服务器端，所述客户端设置包括：
守护线程建立单元300，用于建立守护线程，建立的所述守护线程在后台运行；
连接对象获得单元301，用于获得用于连接所述服务器端的连接对象；
非阻塞通道注册单元302，用于指示所述连接对象中的非阻塞通道在守护线程中的选择器中注册；
非阻塞通道轮询单元303，用于指示所述选择器对所述选择器中已经注册的所述非阻塞通道的可读和可写操作进行轮询监听；
数据读操作单元304，用于如果所述非阻塞通道的可读操作可以执行，执行所述非阻塞通道的读操作；
数据写操作单元305，用于如果所述非阻塞通道的可写操作可以执行，执行所述非阻塞通道的写操作。
作为一种优选，为了节约资源，提高***的运行效率，所述守护线程建立单元，包括：
线程懒加载子单元，用于采用懒加载的模式建立守护线程。
所述数据通信***设置有接对象容器，所述连接对象获得单元，包括：
连接对象缓存容器遍历子单元，用于查询所述连接对象缓存容器中是否有已建立的连接对象；
连接建立子单元，用于如果所述连接对象缓存容器为空，建立新的连接对象，通过所述新的连接对象采用非阻塞的方式连接所述服务器端。
所述连接建立子单元，包括
重连接子单元，用于在客户端采用非阻塞的方式连接服务器端的过程中，当所述客户端与所述服务器端连接失败时，以预设的阈值时间为间隔重新以非阻塞的方式连接所述服务器端。
参见图4，本发明实施例还提供的另一种数据通信装置500，包括：处理器501，存储器502，总线503和通信接口504，所述处理器501、通信接口504和存储器502通过总线503连接；处理器501用于执行存储器502中存储的可执行模块，例如计算机程序。
其中，存储器502可能包含高速随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口504(可以是有线或者无线)实现该***网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
总线503可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器502用于存储程序，所述处理器501在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器501中，或者由处理器501实现。
处理器501可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器501中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器501可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器502，处理器501读取存储器502中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
需要说明的是，本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
需要说明的是，在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
需要说明的是，所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种数据通信方法，其特征在于，应用于数据通信***，所述数据通信***包括客户端以及服务器端，所述数据通信方法包括：
所述客户端建立守护线程，建立的所述守护线程在后台运行；
所述客户端获得用于连接所述服务器端的连接对象；
所述客户端指示所述连接对象中的非阻塞通道在守护线程中的选择器中注册；
所述客户端指示所述选择器对所述选择器中已经注册的所述非阻塞通道的可读和可写操作进行轮询监听；
如果所述非阻塞通道的可读操作可以执行，则所述客户端执行所述非阻塞通道的读操作，如果所述非阻塞通道的可写操作可以执行，则所述客户端执行所述非阻塞通道的写操作。
2.根据权利要求1所述的数据通信方法，其特征在于，所述客户端设置有用于存储所述连接对象的连接对象缓存容器，所述客户端获得用于连接所述服务器端的连接对象，包括：
所述客户端查询所述连接对象缓存容器中是否有已建立的所述连接对象；
如果所述连接对象缓存容器为空，所述客户端建立新的连接对象，通过所述新的连接对象采用非阻塞的方式连接所述服务器端；
所述客户端获得所述新的连接对象。
3.根据权利要求2所述的数据通信方法，其特征在于，所述客户端采用非阻塞的方式连接所述服务器端，包括：
在客户端采用非阻塞的方式连接服务器端的过程中，当所述客户端与所述服务器端连接失败时，所述客户端以预设的阈值时间为间隔重新以非阻塞的方式连接所述服务器端。
4.根据权利要求1-3任一所述的数据通信方法，其特征在于，所述客户端建立守护线程，建立的所述守护线程在后台运行，包括：
所述客户端采用懒加载的模式建立守护线程。
5.一种客户端，其特征在于，应用于所述数据通信***，所述数据通信***包括服务器端，所述客户端设置包括：
守护线程建立单元，用于建立守护线程，建立的所述守护线程在后台运行；
连接对象获得单元，用于获得用于连接所述服务器端的连接对象；
非阻塞通道注册单元，用于指示所述连接对象中的非阻塞通道在守护线程中的选择器中注册；
非阻塞通道轮询单元，用于指示所述选择器对所述选择器中已经注册的所述非阻塞通道的可读和可写操作进行轮询监听；
数据读操作单元，用于如果所述非阻塞通道的可读操作可以执行，执行所述非阻塞通道的读操作；
数据写操作单元，用于如果所述非阻塞通道的可写操作可以执行，执行所述非阻塞通道的写操作。
6.根据权利要求5所述的客户端，其特征在于，所述守护线程建立单元，包括：
线程懒加载子单元，用于采用懒加载的模式建立守护线程。
7.根据权利要求5所述的客户端，其特征在于，所述数据通信***设置有接对象容器，所述连接对象获得单元，包括：
连接对象缓存容器遍历子单元，用于查询所述连接对象缓存容器中是否有已建立的连接对象；
连接建立子单元，用于如果所述连接对象缓存容器为空，建立新的连接对象，通过所述新的连接对象采用非阻塞的方式连接所述服务器端。
8.根据权利要求7所述的客户端，其特征在于，所述连接建立子单元，包括
重连接子单元，用于在客户端采用非阻塞的方式连接服务器端的过程中，当所述客户端与所述服务器端连接失败时，以预设的阈值时间为间隔重新以非阻塞的方式连接所述服务器端。
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