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Java非阻塞I/O模型之NIO说明

组件说明

(1)Channel:NIO模型中的管道,管道是链接建立和通信的重要组件,我们可以理解管道是一个容器环境,我们所有的I/O的建立读取都可以在这个容器中进行

(2)Selector:NIO中的选择器,NIO是由事件驱动的,当有链接事件或者读取事件发生时,这个事件可以注册到这个选择器上,并且最终被我们检测到。

(3)SelectionKey:我们可以在Selector中进行检测是否有SelectionKey产生,并且根据这个SelectionKey中的信息判断时什么事件发生了。

代码说明

(1)开启ServerSocketChannel,并开始监听

//初始化一个网络地址,并绑定7000端口号
InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress(7000);
//ServerSocketChannel.open() 方法实例化一个ServerSocketChannel对象
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
//serverSocketChannel绑定初始化的网络地址,并开始监听
serverSocketChannel.socket().bind(inetSocketAddress);
//将这个通道设置为非阻塞的
serverSocketChannel.configureBlocking(false);

(2)初始化选择器,并将这个选择器注册到上面的网络通道中

//得到一个Selector对象
Selector selector = Selector.open();
//在channel上注册selector,并且告诉这个选择器初始应该监听的事件,
//SelectionKey.OP_ACCEPT 为监听链接进入的事件,初始化并不监听数据读取的事件
//SelectionKey.OP_READ 事件读取事件,需要在有链接进入时,配合链接一起注册
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

(3)主循环

//循环等待客户端链接
while(true){
//等待1秒,1秒内没有链接事件发生,直接返回
if(selector.select(1000)==0){
System.out.println("服务器等待了1秒,无连接进入");
continue;
}
//有事件发生,拿到集合
//selector.selectedKeys() 关注事件的集合
//通过这个可以反向获取通道
Set selectionKeys = selector.selectedKeys();
//遍历集合,使用迭代器
Iterator keyIterator = selectionKeys.iterator();
while(keyIterator.hasNext()){
//获取事件key
SelectionKey key = keyIterator.next();
//根据key对应的通道发生的事件做相应的处理
if(key.isAcceptable()){
//如果是ACCEPT事件,客户端链接
//传统的accept()是阻塞的,但是在NIO中,当key.isAcceptable()方法返回true的时候,这个链接就已经存在了,所以accept()会立刻执行
SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
socketChannel.configureBlocking(false);
//将当前的socketChannel注册的selector,关注事件为READ,同时给Channel关联一个Buffer
SelectionKey register = socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, ByteBuffer.allocate(128));
}else if(key.isReadable()){
//发生了READ事件
//通过key反向获取Channel
SocketChannel channel = (SocketChannel)key.channel();
//获取到该channel关联的buffer
ByteBuffer buffer =(ByteBuffer) key.attachment();
channel.read(buffer);
System.out.println("From 客户端 :"+new String(buffer.array()));
}
//手动在集合中移除当前的SelectionKey否则可能会出现重复操作
keyIterator.remove();
}
}
总结

(1)使用一个事件驱动的方式,在没有事件发生的时候,服务器可以去做一些自己需要做的事。

(2)当有事件发生的时候,通过Selector去关心是什么事件。

(3)甚至不需要使用多线程,就能同时处理更多的链接请求。

(4)当然我们也可以配合多线程,来更有效的利用服务器资源,满足需求更复杂,请求更多的场景。

(5)NIO是Netty的基础,读者可以多手动编写一下NIO的实现,来更深的了解Netty。

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