2.2.3 伪异步I/O弊端分析

要对伪异步I/O的弊端进行深入分析，首先我们看两个Java同步I/O的API说明，随后我们结合代码进行详细分析。

请注意加粗斜体字部分的API说明，当对Socket的输入流进行读取操作的时候，它会一直阻塞下去，直到发生如下三种事件。

◎ 有数据可读；

◎ 可用数据已经读取完毕；

◎ 发生空指针或者I/O异常。

这意味着当对方发送请求或者应答消息比较缓慢、或者网络传输较慢时，读取输入流一方的通信线程将被长时间阻塞，如果对方要60s才能够将数据发送完成，读取一方的I/O线程也将会被同步阻塞60s，在此期间，其他接入消息只能在消息队列中排队。

下面我们接着对输出流进行分析，还是看JDK I/O类库输出流的API文档，然后结合文档说明进行故障分析。

当调用OutputStream的write方法写输出流的时候，它将会被阻塞，直到所有要发送的字节全部写入完毕，或者发生异常。学习过TCP/IP相关知识的人都知道，当消息的接收方处理缓慢的时候，将不能及时地从TCP缓冲区读取数据，这将会导致发送方的TCP window size不断减小，直到为0，双方处于Keep-Alive状态，消息发送方将不能再向TCP缓冲区写入消息，这时如果采用的是同步阻塞I/O，write操作将会被无限期阻塞，直到TCP window size大于0或者发生I/O异常。

通过对输入和输出流的API文档进行分析，我们了解到读和写操作都是同步阻塞的，阻塞的时间取决于对方I/O线程的处理速度和网络I/O的传输速度。本质上来讲，我们无法保证生产环境的网络状况和对端的应用程序能足够快，如果我们的应用程序依赖对方的处理速度，它的可靠性就非常差。也许在实验室进行的性能测试结果令人满意，但是一旦上线运行，面对恶劣的网络环境和良莠不齐的第三方系统，问题就会如火山一样喷发。

伪异步I/O实际上仅仅只是对之前I/O线程模型的一个简单优化，它无法从根本上解决同步I/O导致的通信线程阻塞问题。下面我们就简单分析下如果通信对方返回应答时间过长，会引起的级联故障。

（1）服务端处理缓慢，返回应答消息耗费60s，平时只需要10ms。

（2）采用伪异步I/O的线程正在读取故障服务节点的响应，由于读取输入流是阻塞的，因此，它将会被同步阻塞60s。

（3）假如所有的可用线程都被故障服务器阻塞，那后续所有的I/O消息都将在队列中排队。

（4）由于线程池采用阻塞队列实现，当队列积满之后，后续入队列的操作将被阻塞。

（5）由于前端只有一个Accptor线程接收客户端接入，它被阻塞在线程池的同步阻塞队列之后，新的客户端请求消息将被拒绝，客户端会发生大量的连接超时。

（6）由于几乎所有的连接都超时，调用者会认为系统已经崩溃，无法接收新的请求消息。如何破解这个难题?下节的NIO将给出答案。