Java NIO —Selector编程模型总结

前言

NIO编程一直不太熟悉，一方面没有系统地学习过，另外一方面NIO编程确实有些复杂，一下没有用了过阵子容易忘记，因此，写篇小博客就颇有必要，这里来总结一下selector组件用法，Buffer和Channel有空补上。

Selector

一张你可能熟悉的图（IO多路复用）

1. 什么是selector? 有什么用？

selector（选择器），IO多路复用的组件, 和它直接关联的组件是Channel, 它的做用就是不断的轮询绑定在他身上的channel。一旦有通道发生了它感兴趣的事件,接下来处理该事件。

2. selector维护的set集合

selector维护了三个set集合，里面封装的是 SelectionKey，用它来获取channel。

2.1 key set

全集,每当channel经过register方法注册进选择器时,会把包含Channel本身信息的key添加到这个全集中来，注册的信息就会以SelectionKey的封装形式保存在这个集合中, 用这个SelectionKey来获取channel。

2.2 selected key set

感兴趣的key的集合，每次遍历selected key时咱们会执行这行代码:Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();

2.3 cannelled key set

通常会在客户端主动断开链接的时候使用它，表明原来感兴趣的事件，如今不感兴趣了，下一次轮询,进行select() 本集合中的SelectionKey会从key set中移除, 意味着它所关联的channel将会被选择器丢弃掉,再也不进行监听。

NIO编程模型

1. 服务端建立表明服务端的Channel,绑定好端口,设置成非阻塞的通道 而且初始化选择器,而后开始轮询绑定在本身身上的通道,此时的通道只有一个ServerSocketChannel,而选择器只关心ServerSocketChannel上发生的OP_ACCEPT事件,而又没有客户端来连接 因此他被阻塞在了select()

// 服务端
// 获取服务端的SerSokcetChannel
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
// 配置成非阻塞的
serverSocketChannel.configureBlocking(false);

// 从通道中获取服务端的对象
ServerSocket serverSocket = serverSocketChannel.socket();
serverSocket.bind(new InetSocketAddress(1234));

// 建立选择器
Selector selector = Selector.open();
// 把通到注册到选择器上
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

while (true) {
            // 阻塞式等待 channel上有事件发生
            int select = selector.select(); 
} 

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select 方法概要

select(long); // 设置超时时间，在这个时间范围内轮询关心的事件（如上面的OP_ACCEPT事件）

selectNow(); // 当即返回,不阻塞

select(); // 阻塞轮询复制代码

• 第一步, cannelled-key中的每个元素会从全集key set中剔除,表示这些能够关联的通道不会被注册 
• 第二步操做系统帮咱们轮询每个通道是否有选择器关心的事情发生，对于一条准备就绪的channel(发生事件通道),他至少会发生下面两件事之一: 
• 它的key会被添加进selected-key-set中,来标识它将被选中,进而处理 
• 若是它的key,已经存在于selected-key-set集合中了,下一步就是它的 read-operation将被更新 
• 第三步: 若是在轮询时发现了有任何key被放置在了cannelled-key-set中,重复第一步,再也不注册它关联的通道

2.  客户端建立表明本身的SocketChannel, 建立选择器,把本身感兴趣的事件注册在上面,以下代码, 初始化本身,SocketChannel, 把客户端的通道注册进选择器,并告诉选择器SocketChannel的感兴趣事件是OP_CONNECT链接事件

// 获取客户端的通道
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
socketChannel.configureBlocking(false);

Selector selector = Selector.open();
// 把客户端的通道注册进选择器
socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT);
// 链接客户端, 执行完这行代码后, 服务端就能就收到通知
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("localhost", 1234));

while (true) {
    int number = selector.select(); // 选择器阻塞式的等待 Channel上发生它关心的事件
    System.out.println(" 发生了感兴趣的事件: " + number);
    Set<SelectionKey> keySet = selector.selectedKeys();
// 验证
    for (SelectionKey selectionKey : keySet) {
        SocketChannel client = null;
if (selectionKey.isConnectable()) {
    // 强转成 有链接事件发生的Channel
    client = (SocketChannel) selectionKey.channel();
    // 完成链接
    if (client.isConnectionPending()) {
        client.finishConnect();
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(512);
        byteBuffer.put((LocalDate.now() + "链接成功").getBytes());
        byteBuffer.flip();
        client.write(byteBuffer);
    }
}

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